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DE20108106U1 - Voltatherm roofing - Google Patents

Voltatherm roofing

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Publication number
DE20108106U1
DE20108106U1 DE20108106U DE20108106U DE20108106U1 DE 20108106 U1 DE20108106 U1 DE 20108106U1 DE 20108106 U DE20108106 U DE 20108106U DE 20108106 U DE20108106 U DE 20108106U DE 20108106 U1 DE20108106 U1 DE 20108106U1
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feature
roof
hose
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DE20108106U
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German (de)
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DROESCHEL HARALD
Original Assignee
DROESCHEL HARALD
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Application filed by DROESCHEL HARALD filed Critical DROESCHEL HARALD
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/02Grooved or vaulted roofing elements
    • E04D1/04Grooved or vaulted roofing elements of ceramics, glass or concrete, with or without reinforcement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/69Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of shingles or tiles
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20Supporting structures directly fixed to an immovable object
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Description

Gegenstand der Erfindung sind insbesondere Dachziegel (schuppenförmige Elemente) für die Bedeckung von Dächern, die mit Überlappungen zur Abdichtung gegen Regen versehen sind, also beispielsweise mit Kopf-, Fuß- und/oder Seitenfalze ausgerüstet sind.The invention relates in particular to roof tiles (scale-shaped elements) for covering roofs which are provided with overlaps for sealing against rain, i.e. for example equipped with head, foot and/or side folds.

Diese Deckelemente besitzen auch die Funktionalitäten der Solarthermie und/oder der Photovoltaik als charakterisierende Eigenschaften.These cover elements also have the functionalities of solar thermal and/or photovoltaics as characteristic properties.

Die Deckungen mit diesen Deckelementen gehören zu den meist verwendeten Bedachungsarten. Solche Dachdeckungen sind regensicher; wetterbeständig, hagel- und feuersicher. Bewegungen im Dachstuhl wie Schwindung, Erschütterung oder Einwirkung der wechselnden Windkräfte und Temperaturschwankungen werden bei Deckungen mit Deckelementen ohne Einbuße an Regensicherheit aufgenommen und ausgeglichen. Deckungen mit diesen Deckelementen können ohne Gefahr des Durchbrechens begangen werden. Um die Regensicherheit der Deckung zu erhöhen werden Deckelemente an den Rändern mit Verfalzungen versehen, den Kopf-, Fuß- und Seitenfalzen, die verschieden ausgebildet sein können.Coverings with these covering elements are among the most commonly used types of roofing. Such roof coverings are rainproof, weatherproof, hailproof and fireproof. Movements in the roof structure such as shrinkage, vibration or the effects of changing wind forces and temperature fluctuations are absorbed and compensated for by coverings with covering elements without any loss of rainproofness. Coverings with these covering elements can be walked on without the risk of breaking through. To increase the rainproofness of the covering, covering elements are provided with folds on the edges - head, foot and side folds, which can be designed in different ways.

Deckelemente zur Deckung von flächig ausgeprägten Deckflächen, wie zum Beispiel geneigten Dächern, sind bekannt. Die verschiedensten Arten der Deckelemente sind Grundlage der Betrachtung und beziehen alle gängigen Ziegel- und Dachsteinarten, einbezüglich der Lichtpfannen aus Glas, beziehungsweise aus transparenten Kunststoff, ein. Die nach oben offene Deckfuge als eine Art der Seitenfalzausbildung, wie auch die seitlich offene Deckfuge, unterliegt hierbei nicht dem Anspruch einer vertiefenden Unterscheidung. Ausdrücklich bilden die Deckelemente, welche Doppelfalze aufweisen, den Betrachtungsschwerpunkt der erfindungsgemäßen Ausarbeitung.Covering elements for covering flat covering surfaces, such as pitched roofs, are well known. The most varied types of covering elements are the basis of the analysis and include all common types of bricks and roof tiles, including the light tiles made of glass or transparent plastic. The covering joint that is open at the top as a type of side fold formation, as well as the covering joint that is open at the side, are not subject to any further differentiation. The covering elements that have double folds expressly form the focus of the analysis according to the invention.

Des weiteren ist bekannt, daß mittels der Solarthermie die Sonneneinstrahlung in Nieder-, Mittel- und Hochtemperaturwärme umgewandelt werden kann. Die im Einsatz befindlichen solarthermischen Systeme sind Anlagen, welche unter anderen mit den unterschiedlichsten Kollektortechniken ausgerüstet sind. Gemeinsam ist diesen Kollektoren, als ein Teil von mehreren in einer Solaranlage, daß sie als flächige Elemente (Rechteck-, respektive Kastenform), zum Beispiel auf Dächern, in unterschiedlichster Art und Weise installiert werden.It is also known that solar thermal energy can be used to convert solar radiation into low, medium and high temperature heat. The solar thermal systems in use are systems that are equipped with a wide variety of collector technologies. What these collectors have in common, as part of several in a solar system, is that they are installed in a wide variety of ways as flat elements (rectangular or box-shaped), for example on roofs.

Auch ist bekannt, daß auf Dächern sich auch die Möglichkeit bietet photovoltaische Module aufzumontieren zur Stromerzeugung aus dem eingestrahlten Sonnenlicht. Die bevorzugte Gestalt dieser Module ist wiederum in Kastenform und rechteckig. Diese photovoltaische Moduleinheiten werden im Regelfall mit der ausgeprägtesten, dafür vorgesehenen Flachseite, auf dem Dach installiert.It is also known that it is possible to mount photovoltaic modules on roofs to generate electricity from the sunlight. The preferred shape of these modules is again box-shaped and rectangular. These photovoltaic module units are usually installed on the roof with the most pronounced, intended flat side facing up.

Im Regelfall werden herkömmliche thermisch arbeitende Systeme auf die Dachaußenhaut durch spezielle bauliche Maßnahmen, auch über die Installation zusätzlicher Aufbauten, angebracht. Dies trifft auch auf die Module zur elektrischen Stromerzeugung aus dem Sonnenlicht mittels der Photovoltaik zu.As a rule, conventional thermal systems are attached to the outer skin of the roof using special structural measures, including the installation of additional structures. This also applies to modules for generating electrical power from sunlight using photovoltaics.

Harald Dröschel Voltatherm-Dachziegel/Einleitung Seite 2 von 8Harald Dröschel Voltatherm roof tiles/Introduction Page 2 of 8

Nachteilig bei dieser Kastenform ist es, daß diese Kollektoren, wie auch die photovoltaischen Module, oberhalb der Dachbedeckung angebracht sind, oder sich in Aussparungen der Dachbedeckung befinden. Bei der zusätzlichen Anbringung der Kollektoren oder Energiemodulen oberhalb der Dacheindeckung kommt es zwangsweise zur Doppeldeckung, beziehungsweise zu einen erhöhten auch kostenseitigen Deckaufwand. Eine stärkere Dachkonstruktion ist oftmals eine weitere kostenwirksame und bestimmende Größe. Die Windanfälligkeit aufmontierter Kastenformaten ist, aufgrund der ausgeweiteten Angriffsflächen für den Wind, ein zusätzlicher Nachteil. Bei eingelassenen Systemen in die Dachbedeckung wird anderenseits durch die notwendigen Aussparungen die Geschlossenheit der Dachflächen unterbrochen mit allen negativ möglichen Folgen für die Dichtigkeit. Die Witterungsbeständigkeit des Daches ist in ähnlicher Weise beeinträchtigt. Die uneingeschränkte Zugänglichkeit des Daches, zum Beispiel im Falle von Reparaturarbeiten, ist nicht mehr gegeben.The disadvantage of this box shape is that these collectors, like the photovoltaic modules, are mounted above the roof covering or are located in recesses in the roof covering. If the collectors or energy modules are also mounted above the roof covering, this inevitably results in double covering or increased covering costs, which also increase costs. A stronger roof construction is often another cost-effective and determining factor. The susceptibility of mounted box formats to wind is an additional disadvantage due to the increased surface area exposed to the wind. On the other hand, with systems embedded in the roof covering, the necessary recesses interrupt the closedness of the roof surface, with all the negative consequences that this has for its watertightness. The weather resistance of the roof is similarly impaired. The roof is no longer fully accessible, for example in the event of repair work.

Bekannt sind Installationen von großflächigen Sonnenkollektoren, beziehungsweise Absorbern, auf herkömmlichen Dacheindeckungen. Diese Kollektoren dienen zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme und deren Übertragung an ein Wärmeträgermedium. Aus Gründen der Kostenhöhe von konventionellen Solaranlagen werden von den vorhandenen Dachflächen zudem nur Teilflächen durch solche Zusatzinstallationen genutzt. Auch das optisch gewohnte Aussehen wird durch diese Installationen beeinträchtigt. Gegebenenfalls werden bei diesen Vorgehen Bauvorschriften verletzt, nicht zuletzt mit Blick auf Altbausanierungen. Entstehen von Wärmeverlusten auch an der Unterseite des Absorberelementes ist ein weiterer Nachteil. Ähnliche Feststellungen sind zu treffen mit Blick auf das Verhältnis der Gesamtfläche eines Daches zur wesentlich kleineren Teilfläche der eigentlichen Absorber. Die Wärmeverluste, aufgrund der ungenützten kollektorfreien Dachflächen ist ein Vielfaches im Vergleich zur bedeckten Teilfläche des Dachs. Hocheffiziente Absorberflächen tragen in sich die Problematik, daß erreichte Stillstandstemperaturen des Systemes als Folge Steuer- und regelungstechnische Zusatzaufwendungen mitInstallations of large-area solar collectors or absorbers on conventional roof coverings are well known. These collectors are used to convert solar radiation into heat and transfer it to a heat transfer medium. Due to the high cost of conventional solar systems, only parts of the existing roof areas are used for such additional installations. The familiar visual appearance is also impaired by these installations. These procedures may violate building regulations, not least with regard to old building renovations. The occurrence of heat losses on the underside of the absorber element is another disadvantage. Similar findings can be made with regard to the ratio of the total area of a roof to the much smaller area of the actual absorber. The heat losses due to the unused collector-free roof areas are many times higher than the covered area of the roof. Highly efficient absorber areas carry the problem that the system's standstill temperatures can be exceeded as a result of additional control and regulation expenditure.

sich bringen. Die Notwendigkeit der betriebsbedingten Kühlung stellt hier den Verweis her. Die Systemauslegung de" Absorber hat sich daran zu orientieren, in welchen Temperaturbereich sich die Wärmeträgerflüssigkeit in den &Sgr; ·The need for operational cooling is the reference here. The system design of the absorber must be based on the temperature range in which the heat transfer fluid in the &Sgr; ·

Betriebsphasen zu befinden hat. Temperaturen von 2000C der Wärmeträgerflüssigkeit zu einer benötigten Warmwassertemperatur von beispielsweise 60°C stellt sicher ein Mißverhältnis dar! Der Amortisationszeitraum ist auch * unter Einbezug der Fördergegebenheiten für viele Hausbesitzer zu lang. Die Spannbreite des Wirkungsgrades der · marktüblichen Absorber unterliegt zudem Einschränkungen über die Zeit. Einzelkomponenten der Systeme, wie Sicherheitsglasscheiben, indirekter Zu- und Abfuhrrohrleitungen und Durchführungen auf dem Dach sind der Verschmutzungen und dem Verschleiß unterworfen. Auch gehören bauteilspezifische Komponenten, wie Zwischenverblechungen, Dichtungs-, Verbindungsmaterialien und Dämmwerkstoffe zu diesen Schwachpunkten. Dies bezieht die Abdeckungen, das Gehäuse, wie auch die Montage, mit ein. Gemäß dem Stand der Technik bezieht sich die Effizienzbetrachtung von Kollektoren immer nur auf Teilbereiche der Absorber, da immer die gleiche Seite der Einstrahlungsrichtung der Sonne zugewandt ist. Nur die Oberseite der Absorber wird von der Sonne erwärmt. Die Problematik der Durchmischung der Wärmeträgerflüssigkeit ist in Folge eine unbefriedigend gelöste Aufgabe.operating phases. Temperatures of 200 0 C for the heat transfer fluid to a required hot water temperature of, for example, 60 °C is certainly disproportionate! The payback period is too long for many homeowners, even when taking into account the funding conditions. The range of efficiency of the absorbers available on the market is also subject to limitations over time. Individual components of the systems, such as safety glass panes, indirect supply and discharge pipes and penetrations on the roof are subject to soiling and wear. Component-specific components, such as intermediate sheet metal, sealing and connecting materials and insulating materials, are also among these weak points. This includes the covers, the housing and the assembly. According to the state of the art, the efficiency analysis of collectors always only refers to parts of the absorber, since the same side of the radiation direction is always facing the sun. Only the top of the absorber is heated by the sun. The problem of mixing the heat transfer fluid is therefore an unsatisfactorily solved task.

Literatur: -»· Müller, Friedrich U.: Thermische Solarenergie erfolgreich nutzen. Aktive thermische Solartechnik in Mitteleuropa. Franzis. 1997Literature: -»· Müller, Friedrich U.: Successful use of thermal solar energy. Active thermal solar technology in Central Europe. Franzis. 1997

Das Wort Photovoltaik ist eine Zusammensetzung aus dem griechischen Wort für Licht und den Namen des Physikers Alessandro Volta. Es bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mittels Solarzellen. Der Umwandlungsvorgang beruht auf dem bereits 1839 von Alexander Bequerel entdeckten photoelektrischen EfFekt.The word photovoltaics is a combination of the Greek word for light and the name of the physicist Alessandro Volta. It refers to the direct conversion of sunlight into electrical energy using solar cells. The conversion process is based on the photoelectric effect discovered by Alexander Becquerel in 1839.

Harald Dröschel Voltatherm-Dachziegel/Einleitung Seite 3 von 8Harald Dröschel Voltatherm roof tiles/Introduction Page 3 of 8

Unter dem photoelektrischen Effekt versteht man die Freisetzung von positiven und negativen Ladungsträgern in einem Festkörper durch Lichteinstrahlung. Solarzellen erzeugen erneuerbare, elektrische Energie mittels dieses photoelektrischen Effektes. Diese Solarzellen bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Halbleiter sind Stoffe, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, beziehungsweise Stoffe deren Leitfähigkeit sich unter Lichteinstrahlung erhöht. Bei tieferen Temperaturen wirken diese Stoffe isolierend. Die physikalisch fundierte Theorie liefert hier der Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes. Das Licht besitzt nicht nur eine als Welle aufzufassende Struktur, sondern kann gleichzeitig auch als Teilchenstrom aus Photonen aufgefaßt werden. Diese Photonen sind in der Lage beim Aufprallen auf bestimmte Stoffe, einzelne Elektronen aus dem Verbund herauszulösen und somit einen Stromfluß auszulösen. Ein typischer Vertreter für diese Halbleitermaterial stellt das Silizium (Si) dar. Silizium bietet den Vorteil, daß es als zweithäufigstes Element der Erdrinde in ausreichender Menge vorhanden ist und die Verarbeitung des Materials umweltverträglich ist. Zur Herstellung einer Solarzelle wird das Halbleitermaterial „dotiert". Damit ist das definierte Einbringen von chemischen Elementen gemeint, mit denen man entweder einen positiven Ladungsträgerüberschuß (p-leitende Halbleiterschicht) oder einen negativen Ladungsträgerüberschuß (&eegr;-leitende Halbleiterschicht) im Halbleitermaterial erzielen kann. Werden zwei unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten gebildet, entsteht an der Grenzschicht ein sogenannter p-n-Übergang. An diesen Übergang baut sich ein inneres elektrisches Feld auf, welches zu einer Ladungstrennung der bei Lichteinfall freigesetzten Ladungsträger führt. Über Metallkontakte kann eine elektrische Spannung abgegriffen werden. Wird der äußere Kreis geschlossen, daß heißt ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, fließt ein Gleichstrom. Die Leistung (Produkt aus Strom und Spannung) unterliegt diversen Abhängigkeiten, unter anderen zum Beispiel von der Zelltemperatur, dem Reflexionsgrad und dem Halbleitermaterial. Die Verminderung von Reflexionsverlusten steigern die Leistung ebenso*, ,, wie die Reduzierung der Zelltemperaturen. Es gibt zwei unterschiedliche Gruppen von Solarzellen, die sich auch von*.. *.! der Kristallart her unterscheiden.The photoelectric effect is the release of positive and negative charge carriers in a solid body when exposed to light. Solar cells generate renewable electrical energy using this photoelectric effect. These solar cells are made of various semiconductor materials. Semiconductors are substances that become electrically conductive when exposed to light or heat, or substances whose conductivity increases when exposed to light. At lower temperatures, these substances have an insulating effect. The physically based theory here is the wave-particle duality of light. Light not only has a structure that can be understood as a wave, but can also be understood as a particle stream of photons. When these photons hit certain materials, they are able to release individual electrons from the compound and thus trigger a flow of current. A typical example of this semiconductor material is silicon (Si). Silicon has the advantage that, as the second most common element in the earth's crust, it is available in sufficient quantities and that processing the material is environmentally friendly. To produce a solar cell, the semiconductor material is "doped". This means the defined introduction of chemical elements with which one can achieve either a positive charge carrier surplus (p-conducting semiconductor layer) or a negative charge carrier surplus (η-conducting semiconductor layer) in the semiconductor material. If two differently doped semiconductor layers are formed, a so-called p-n junction is formed at the boundary layer. An internal electric field builds up at this junction, which leads to a charge separation of the charge carriers released when light hits it. An electrical voltage can be tapped via metal contacts. If the outer circuit is closed, i.e. an electrical consumer is connected, a direct current flows. The power (product of current and voltage) is subject to various dependencies, for example on the cell temperature, the degree of reflection and the semiconductor material. Reducing reflection losses increases the power just as much as reducing the cell temperature. There are two different groups of solar cells, which also differ from*.. *.! differ in terms of the type of crystal.

Die erste Gruppe der kristallinen Zellen sind charakterisiert durch eine regelmäßige Gitterstruktur. Nach der Kristall-· The first group of crystalline cells are characterized by a regular lattice structure. According to the crystal·

art werden hier die monokristallinen Zellen und der polykristalline Typ unterschieden. I ·. · I ·A distinction is made between monocrystalline cells and polycrystalline types. I ·. · I ·

Die monokristallinen Zellen werden unter extremen Energieaufwendungen hergestellt. ·The monocrystalline cells are manufactured using extreme energy expenditure.

Die poly- oder multikristallinen Zellen liefert leicht ungleichmäßige, und in ihren Wirkungsgrad, geschmälerte * * Energieeinheiten. ·The poly- or multicrystalline cells deliver slightly uneven, and in their efficiency, reduced * * energy units. ·

Die zweite Gruppe, nämlich die amorphen Zellen, werden als direkt kristalline Zellen, beziehungsweise als direkte Halbleiter, bezeichnet. Die Typen unterscheiden sich in ihren Arten, nämlich der Standardausführung und der amorphen Dünnschichtzelle.
Die dritte Type ist die Hochleistungszelle.
The second group, namely the amorphous cells, are called direct crystalline cells or direct semiconductors. The types differ in their nature, namely the standard version and the amorphous thin-film cell.
The third type is the high-performance cell.

Die amorphen Zellen kann 50 mal soviel Licht aufnehmen wie kristalline Geflige.The amorphous cells can absorb 50 times as much light as crystalline cells.

Die Halbleitermaterialschichtdicke von amorphen Dünnschichtzellen belaufen sich auf ca. den fünfhundersten Teil der Schichtdicke herkömmlicher Zellen.The semiconductor material layer thickness of amorphous thin-film cells is approximately one five hundredth of the layer thickness of conventional cells.

Die Hochleistungszellen haben einen drei- bis zu vierfach höheren Wirkungsgrad als die konventionelle Standardzelle. The high-performance cells have an efficiency that is three to four times higher than the conventional standard cell.

Bei allen Zelltypen ist die Oberflächenstrukturierung zur Verminderung von Reflexionsverlusten ein offenes Arbeitsfeld.For all cell types, surface structuring to reduce reflection losses is an open field of work.

In gleicher Weise bezieht sich dies auch auf die Suche nach dem optimalen Halbleitermaterial. Ein breiteres Strahlungsspektrum auf welches die Zellen ansprechen zur verbesserten Nutzung der verschiedenen Spektralbereiche ist ein weiteres Entwicklungsfeld.This also applies to the search for the optimal semiconductor material. A broader radiation spectrum to which the cells respond in order to improve the use of the various spectral ranges is another area of development.

Harald Dröschel Voltatherm-Dachziegel/Einleitung Seite 4 von 8Harald Dröschel Voltatherm roof tiles/Introduction Page 4 of 8

Die fokussierende Zellgeometrie, beziehungsweise Nachführsysteme, sind weitere Strategieausrichtungen zur Effizienzsteigerung, und Wege der neueren Forschung.Focusing cell geometry or tracking systems are further strategic directions for increasing efficiency and avenues of recent research.

Natürliche Grenzen beim Wirkungsgrad der Zellen sind, daß nur bestimmte Spektralbereiche des einfallenden Lichts sich für die eingesetzten Halbleitermaterialien eignen. Ein gewisser Anteil an Photonenüberschußenergie wandelt sich in Wärme um, welche die Effizienz der Zelle reduzieren kann.
Optische Verluste kommen durch Abschattungen und Reflexion zustande. Die physikalischen Gegebenheiten der verwendeten Halbleitermaterialien setzt Grenzen! Der maximal theoretische Wirkungsgrad von kristallinen Silizium von etwa 28 % steht stellvertretend für diese Beschränkung. Über die Zellzusammensetzung kommt man zu geeigneten Modulen um für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche geeignete Spannungen, beziehungsweise Leistungen bereitzustellen. Einzelne Solarzellen werden zu größeren Einheiten miteinander verschaltet. Eine Serienschaltung der Zellen hat eine höhere Spannung zur Folge, eine Parallelschaltung einen höheren Strom. Die miteinander verschalteten Solarzellen werden meist in transparenten Ethylen-Vinyl-Acetat eingebettet, mit einen Rahmen aus Aluminium oder Edelstahl versehen und frontseitg transparent mit Glas abgedeckt. In der Massenbilanz beläuft sich dabei der Glasanteil auf 30 % bis 65 %; der Rahmenanteil, ausgedrückt in Massenprozent, beläuft sich auf 10 % bis 25 %. Im Falle der Dünnschichtsolarzellen erfolgt die Dünnschichtbeaufschlagung auf Glas als Trägermaterial, beziehungsweise als Beschichtungskörper.
Natural limits to the efficiency of the cells are that only certain spectral ranges of the incident light are suitable for the semiconductor materials used. A certain amount of excess photon energy is converted into heat, which can reduce the efficiency of the cell.
Optical losses are caused by shadowing and reflection. The physical properties of the semiconductor materials used set limits! The maximum theoretical efficiency of crystalline silicon of around 28% is representative of this limitation. The cell composition is used to create suitable modules that provide the right voltages or power for the different areas of application. Individual solar cells are interconnected to form larger units. Connecting the cells in series results in a higher voltage, while connecting them in parallel results in a higher current. The interconnected solar cells are usually embedded in transparent ethylene vinyl acetate, provided with an aluminum or stainless steel frame and covered with transparent glass on the front. In the mass balance, the glass portion is 30% to 65%; the frame portion, expressed as a percentage by mass, is 10% to 25%. In the case of thin-film solar cells, the thin film is applied to glass as the carrier material or as the coating body.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen:The object of the invention is to eliminate these disadvantages:

Diese Aufgabe wird betreffs der solarthermischen Funktion, respektive der Kollektoren, gelöst, indem Deckelemente*, in der von der äußeren Form her üblichen Ausprägung in Überlappungsbereichen der Elemente einen Schlauch als * ·, Kollektor aufnehmen. Durch werkseitige Maßnahmen wird dies erreicht, indem bei der Elementherstellung in betroffenen Überlappungsbereich des Elements die Aufnahme des Kollektorschlauchs vorbereitet ist. Mittels dieses I"' Schlauchs erfolgt die Umwandlung der Strahlungsenergie in Wärmeenergie durch Absorption. * . <This task is solved with regard to the solar thermal function, or rather the collectors, by covering elements*, in the usual form in terms of external shape, accommodating a hose as a * ·, collector in the overlapping areas of the elements. This is achieved by factory measures, in that the collector hose is prepared in the relevant overlapping area of the element during element manufacture. By means of this I"' hose, the radiation energy is converted into heat energy by absorption. * . <

Betreffs der photoelektrischen Module wird diese Aufgabe gelöst, indem die Dachziegel an ihrer Oberseite jeweils rmt einer photovoltaisch, sensitiven Teilbeschichtung versehen sind. Diese Teilbeschichtung ist integriert in einen Mehr-, schichtenaufbau appliziert im System auf den üblichen Deckelementen. Dieses funktionelle Mehrlagenschichtsystem werden dem Ziegel ebenso werksseitig aufgebracht in der abschließenden Phase der Herstellung dieser Elemente, indem.der Dachziegel an seiner Oberseite mit einer photovoltaisch, sensitiven Schicht unlösbar verbunden ist.With regard to the photoelectric modules, this task is solved by providing the roof tiles with a photovoltaic, sensitive partial coating on their upper side. This partial coating is integrated into a multi-layer structure applied in the system to the usual covering elements. This functional multi-layer system is also applied to the tiles in the factory in the final phase of the production of these elements, by permanently bonding the roof tile to a photovoltaic, sensitive layer on its upper side.

Gemäß Anspruch 3 ergibt sich eine Kombination, welche die Gewinnung von Wärmeenergie, wie auch elektrischer Energie möglich macht über die Nutzung der Sonneneinstrahlung auf ein modifiziertes Deckelement (Dachziegel), respektive der damit eingedeckten Dachfläche.According to claim 3, a combination is obtained which makes it possible to generate thermal energy as well as electrical energy by using the solar radiation on a modified covering element (roof tile) or the roof surface covered with it.

In vorteilhafter Weise wird durch obige Maßnahmen erreicht, daß ein modifizierter serienmäßiger, relativ billiger, Dachziegel dafür verwendet werden kann.The above measures have the advantage that a modified standard, relatively inexpensive, roof tile can be used for this purpose.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.Further advantages arise from the following subclaims.

Die äußere, sichtbare Form und Gestalt der üblichen Deckelemente, beziehungsweise Dacheindeckung, wird nicht beeinträchtigt durch geeignete Weglassung verdeckter Geometrien, die bisher Bestandteile herkömmlicher Deckelemente g gThe external, visible form and shape of the usual covering elements, or roof covering, is not affected by the appropriate omission of hidden geometries, which have previously been components of conventional covering elements.

sind. Das gewohnte Bild traditionell gewachsener Dachlandschaften bleibt erhalten auch im SinneThe familiar image of traditionally grown roof landscapes is preserved, also in the sense

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bestehender Bauvorschriften. Die Altbausanierung unter Einbezug der Solarfhermie ist deswegen grundsätzlich erstmals machbar. Aufwendige Doppeldeckungen, beziehungsweise Zusatzkollektoren, entfallen. Die Wartung und Instandhaltung reduziert sich wesentlich, aufgrund der Verringerung der Teilkomponentenvielzahl des erfindungsgemäß dargelegten Systems. Die freie, gewohnte Begehbarkeit, beziehungsweise die Zugänglichkeit eines jeden Dachbereichs in bekannter Form bleibt erhalten. Die Windanfälligkeit wird über das bekannte Maß, im Vergleich zu den üblichen Dachbedeckungen, zurückgedrängt. Es bedarf keiner weiteren, zusätzlichen verstärkenden Maßnahmen an der Dachkonstruktion bei bestehenden, vorhandenen Dächern.existing building regulations. The renovation of old buildings with the inclusion of solar thermal energy is therefore basically feasible for the first time. Complex double coverings or additional collectors are no longer necessary. Maintenance and upkeep are significantly reduced due to the reduction in the number of subcomponents of the system presented in the invention. The free, usual walkability or accessibility of every roof area in the known form is retained. The susceptibility to wind is reduced beyond the known extent in comparison to the usual roof coverings. No further, additional reinforcing measures are required on the roof structure for existing roofs.

Die Sicherheit, wie das Vermeiden und der Ausschluß eines unkontrollierte Austritts von Wärmeträgerflüssigkeit ist eine weitere vorteilhafte Sytemauslegung.Safety, such as avoiding and excluding uncontrolled leakage of heat transfer fluid, is another advantageous system design.

Grundsätzlich kann die gesamte Dachfläche, respektive alle Dachseiten, durch diese Erfindung Beiträge zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie leisten. Die Abhängigkeit von den Richtungen der Sonneneinstrahlung wird dadurch relativiert.In principle, the entire roof surface, or rather all sides of the roof, can contribute to the conversion of solar energy into thermal energy through this invention. The dependence on the direction of the solar radiation is thus relativized.

Durch die Geometrie des Schlauchs (Hohlstranges) und der Verlegung desselbigen in der gesamten Dachoberfläche ist die Problematik der Durchmischung nicht mehr gegeben.Due to the geometry of the hose (hollow strand) and the way it is laid across the entire roof surface, the problem of mixing no longer exists.

Die Entstehung von systembedingter Wärmeverluste ist minimiert durch die verdeckte Führung des Hohlstrangs in den Überlappungen. Die zusätzliche Ausnutzung der spezifischen Wärmekapazität des Dachbedeckungselementes liefert hierzu einen weiteren Beitrag, abgeleitet aus der klimapuffernden Wirkung bisher eingesetzter Elemente. Die Wärmedämmung, gemäß der Ausfuhrungsform der Dachart, stellt einen weiteren Beitrag mit Blick auf die genutzten Energieangebote des beschriebenen, solarthermisch arbeitenden Systems. Dieses erfindungsgemäß nichtThe occurrence of system-related heat losses is minimized by the concealed routing of the hollow strand in the overlaps. The additional utilization of the specific heat capacity of the roof covering element makes a further contribution to this, derived from the climate-buffering effect of previously used elements. The thermal insulation, according to the design of the roof type, makes a further contribution with regard to the energy used by the described solar thermal system. This not

konzentrierende, solarthermische Anlage arbeitet im Bereich der Niedertemperatur bis 1000C. *Concentrating solar thermal system operates in the low temperature range up to 100 0 C. *

&bull; · Der positive Einfluß auf den Auslegungsumfang der Steuer-, Regel- und Speichertechnik ist ersichtlich - zumal die * t . *. &Idigr; &bull; · The positive influence on the design scope of the control, regulation and storage technology is evident - especially since the * t . *. &Idigr;

Kühlung des Systems in Stillstandszeiten nicht notwendig ist.Cooling of the system is not necessary during downtime.

Die verdeckte Führung des Hohlstrangs in der Überlappung der Elemente garantiert die Temperaturbeständigkeit und· "* * *"' Stossfestigkeit der durch diese Erfindung belegten Ausführung. !..·!.The concealed guidance of the hollow strand in the overlap of the elements guarantees the temperature resistance and shock resistance of the design demonstrated by this invention. !..·!.

Die Amortisationszeiträume für das Kollektorsystem könnte sich sich auf den Teil einer Zehnerpotenz reduzieren im ·The payback period for the collector system could be reduced to a fraction of a power of ten in

Vergleich zu konventionellen Kollektoren. I I Comparison to conventional collectors. II

Aus- und Anbauten sind mit dem zugrundegelegten Anspruch der Erfindung einfach zu realisieren. Dachflächen sind. erweiterbar, ersetzbar, reparierbar und einzelne Elemente oder schadhafte Bereiche leicht austauschbar. Der Aufbau ist einfach und kostengünstig unter Einbezug der gesamten verfugbaren Dachflächen aller Dachseiten. Die Einbringung des Kollektorschlauchsystemes in die werksseitig modifizierten Absorberelemente kann bei handwerklichen Geschick kostensparend auch in privater Eigenregie erfolgen.
Der Kollektor leistet seine Funktion im Wechselklima.
Extensions and additions are easy to implement with the underlying claim of the invention. Roof surfaces can be expanded, replaced, repaired and individual elements or damaged areas can be easily replaced. The structure is simple and inexpensive, taking into account the entire available roof surface on all sides of the roof. The installation of the collector hose system into the factory-modified absorber elements can also be carried out privately and cost-effectively if you have manual skills.
The collector performs its function in changing climates.

Einflüsse, wie bei herkömmlichen Bauteilkomponenten, zum Beispiel der Glasscheibe, beziehungsweise deren oftmals schludrigen Einbringung, ohne ausreichenden Halt, in der Kollektorkonstruktion sind auszuschließen. Die Gefahr einer Verschmutzung, aufgrund des Angebots verschmutzbarer Glasscheibeneinsätze werden ausgeschlossen. Freiliegende Dichtnähte und Dichtschnüre kommen nicht zum Einsatz; normbezogene Einfaßungen der Kollektoren sind nicht notwendig; das Eindringen von Fremdstoffen ist unterbunden; ein hermetisch abgeschlossenes Gehäuse ist keine Vorbedingung für die Kollektorfunktion; etwaige Belüftungsöffhungen mit Luftfiltern bedarf es nicht; keine Schrauben und Nieten sind von Nöten; der negative Einfluß von starken, abrupten Temperaturschwankungen liegt nicht vor; ausgasfreies Dämmmaterial definiert nicht das System und wird nicht benötigt! Die Sonnenwärme, respektive die Wärmestrahlung, wird effektiver genutzt unter Zugrundelegung einfacher technischer Realisierung mit einen ökonomisch, vertretbaren Aufwand. Durch den unmittelbaren, direkten Kontakt desInfluences such as those found in conventional components, such as the glass pane, or their often sloppy installation without sufficient support in the collector structure are excluded. The risk of contamination due to the availability of glass pane inserts that can get dirty is excluded. Exposed sealing seams and sealing cords are not used; standard-related surrounds of the collectors are not necessary; the ingress of foreign substances is prevented; a hermetically sealed housing is not a prerequisite for the collector function; any ventilation openings with air filters are not required; no screws or rivets are necessary; the negative influence of strong, abrupt temperature fluctuations does not exist; outgassing insulation material does not define the system and is not required! The solar heat, or rather the thermal radiation, is used more effectively based on simple technical implementation with an economically justifiable effort. Due to the immediate, direct contact of the

&eegr;!- vü 1 fi;::; Iflh illη!- vü 1 fi; :: ; Iflh ill

Harald DröschelHarald Dröschel

Voltatherm-Dachziegel/EinleitungVoltatherm roof tiles/Introduction

Schlauchs allseitig mit jeweils 2 Ziegeln (Absorberelementen) kann der Kollektorschlauch von allen Seiten der Deckelementenumschließung die Wärme direkt aufnehmen und ohne größere Verlustraten an die den Schlauch durchströmende Wärmeträgerflüssigkeit abführen. Die teilweise absorbierte Einstrahlungsenergie der Sonne wird über die allseitige Umschließung auf den Schlauch übertragen, wie auch unter anderen durch abgegebene Wärme des Warmdaches, beziehungsweise des Dachstuhls. Die Kühlung des Warmdachs durch Abführung von Wärmeenergie über den Schlauchkollektor stellt einen weiteren Vorteil in sich dar. Das spezifische &ldquor;Atmen" der herkömmlichen, konventionellen Elemente der Dachbedeckung wird somit erfindungsgemäß mit eingebracht in die Kollektorfunktion. Die spezifische Klimapuffer- und Wärmespeicherwirkung des betrachteten gebräuchlichen Elements leistet einen weiteren Beitrag zur Wännegewinnung.By covering the hose on all sides with 2 tiles (absorber elements), the collector hose can absorb heat directly from all sides of the covering element enclosure and dissipate it to the heat transfer fluid flowing through the hose without major loss rates. The partially absorbed solar radiation energy is transferred to the hose via the all-round enclosure, as well as through heat emitted by the warm roof or the roof structure. The cooling of the warm roof by dissipating heat energy via the hose collector represents a further advantage in itself. The specific "breathing" of the usual, conventional elements of the roof covering is thus incorporated into the collector function according to the invention. The specific climate buffer and heat storage effect of the common element in question makes a further contribution to heat recovery.

Das spezifische Wärmespeichervermögen des jeweilig eingesetzten Deckelementes fließt mit ein in die Bilanz des Wärmetransfers. Die Funktionalitäten der herkömmlich, üblichen Deckelemente wird ausführungsgemäß nutzbar gemacht für die Kollektorauslegung.The specific heat storage capacity of the cover element used in each case is included in the heat transfer balance. The functionality of the conventional, usual cover elements is made usable for the collector design.

Temperatur-, Witterungs-, UV-beständigkeit, Stossfestigkeit, Eignung für Wechselklima, resistent gegen chemischen Atmosphärenangriff, rein natürliche Herkunft des Werkstoffes für die Ziegel (Absorberelement), Schutz vor extremen Temperaturschwankungen, Frostbeständigkeit, Trittfestigkeit und vieles Mehr gehören zu diesen Eigenschaften des Systems.Temperature, weather, UV resistance, impact resistance, suitability for changing climates, resistance to chemical atmospheric attack, purely natural origin of the material for the bricks (absorber element), protection against extreme temperature fluctuations, frost resistance, impact resistance and much more are among the properties of the system.

Die vorgesehene Low-Flow-Systemauslegung ist ein Beitrag zur Verringerung der Umwälzmengen des Wärmeträgermaterials, welche in Folge zu geringeren Wärmeverlusten, aufgrund dünnerer Steigleitung und geringeren Füllinhalten, führt.The proposed low-flow system design contributes to reducing the circulation volume of the heat transfer material, which in turn leads to lower heat losses due to thinner risers and lower filling contents.

Vorteilhaft wirkt sich aus, daß bisher bekannte Materialien für die üblicherweise verwendeten Deckelemente als *..*.* Träger für den Mehrschichtenaufbau zur Erreichung der photovoltaischen Sensitivität eingesetzt werden können.It is advantageous that previously known materials for the commonly used cover elements can be used as *..*.* carriers for the multilayer structure to achieve photovoltaic sensitivity.

Die rein natürliche Herkunft des Trägermaterials ist ein weiterer vorteilhafter Aspekt; die Massenbilanz des Systems ;···«·*The purely natural origin of the carrier material is another advantageous aspect; the mass balance of the system ;···«·*

erfährt eine positive Beeinflußung. &Ggr; ...!.experiences a positive influence. &Ggr; ...!.

Die Resistenz, Stabilität, die bauphysikalischen Eigenschaften und die Ökobilanz dieses Trägermaterials fließt als ·The resistance, stability, physical properties and ecological balance of this carrier material flows as

Vorteil ein in die Systemauslegung. &Sgr; ·Advantage in the system design. &Sgr; ·

Der Mehrschichtenaufbau der photovoltaisch, sensitiven Oberfläche findet vom Ansatz her eine Entsprechung in den. , unterschiedlichen, bekannten Oberflächenauslegungen herkömmlicher Deckelemente. Die bisherigen Auslegungen werden durch diesen Mehrschichtenaufbau ersetzt.The multi-layer structure of the photovoltaically sensitive surface is based on the different, known surface designs of conventional cover elements. The previous designs are replaced by this multi-layer structure.

Die bekannte Vielgestaltigkeit der Dachlandschaften wird keine Begrenzung auferlegt durch Wahrung der bekannten Formatauslegung herkömmlicher Deckelemente in Bezug auf die photovoltaische Funktionalität. Die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie wird zur festen, untrennbaren Eigenschaft jedes einzelnen Deckelementes. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren der Herstellung von Solarzellen (Photozelle) handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Auslegung des Elementes um wesentlich umweltfreundlichere, verträglichere und wenig energieaufwendige Beschichtungen bezüglich des Herstellungsverfahrens. Die gesamten verfügbaren Dachflächen, als auch alle Dachseiten, können Beiträge zur elektrischen Energiegewinnung liefern. Die Abhängigkeiten von der Einstrahlungsrichtung der Sonne wird dadurch die Grundlage genommen. Fokussierende Zellgeometrien, beziehungsweise Nachführsysteme, verlieren somit an Relevanz. Die Zelltemperatur wird durch Wärmeabfluß (aktive Kühlung), beziehungsweise Wärmereduzierung, auf einen niedrigen Niveau gehalten; dieser Einfluß kann sich leistungssteigernd auswirken. Photonenüberschußenergie, die sich in Wärme umwandelt führt so zu einen Zusatznutzen.The well-known variety of roof landscapes is not limited by maintaining the well-known format design of conventional roof elements in relation to photovoltaic functionality. The direct conversion of sunlight into electrical energy becomes a fixed, inseparable property of each individual roof element. Compared to conventional methods of manufacturing solar cells (photocells), the design of the element according to the invention involves coatings that are much more environmentally friendly, more compatible and less energy-intensive in terms of the manufacturing process. The entire available roof area, as well as all roof sides, can contribute to the generation of electrical energy. The dependence on the direction of the sun's rays is thus removed. Focusing cell geometries or tracking systems thus become less relevant. The cell temperature is kept at a low level by heat dissipation (active cooling) or heat reduction; this influence can have a performance-enhancing effect. Excess photon energy that is converted into heat thus leads to additional benefits.

&diams; ·&diams; ·

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Den physikalischen Gegebenheiten folgend, wird der maximal, theoretische Wirkungsgrad einer photovoltaisch arbeitenden Einheit, ergänzt durch die miteinhergehende solarthermische Wärmegewinnung. Die vorteilhafte Nutzung unverschmutzbarer Oberflächen (Lotus-Effekt) zur Erhaltung des Wirkungsgrades eines jeden modifizierten Deckelementes kann ein weiteres positiv wirkende Faktum sein. Das Abperlvermögen schiebt Fremdpartikel (Schmutzteilchen) nicht nur weiter, sondern befördert dies von der Oberfläche weg! Die Selbstreinigungsfähigkeit solch konditionierter Oberflächen stellt dies sicher. Der störende organische Bewuchs an den offen zugänglichen Dachoberflächen kann unterbunden sein durch die Möglichkeit einer nur losen Haftverbindung mit der Oberfläche des Deckelementes (Lotus-Effekt).In accordance with the physical conditions, the maximum theoretical efficiency of a photovoltaic unit is supplemented by the associated solar thermal heat generation. The advantageous use of non-polluting surfaces (lotus effect) to maintain the efficiency of each modified covering element can be another positive factor. The beading ability not only pushes foreign particles (dirt particles) further, but also carries them away from the surface! The self-cleaning ability of such conditioned surfaces ensures this. The annoying organic growth on the openly accessible roof surfaces can be prevented by the possibility of only a loose bond with the surface of the covering element (lotus effect).

Berücksichtigung und Wahrung findet das Anliegen der Ortsbildpflege und des Heimatschutzes. Bestehende Bauvorschriften sind, dem Stand der Technik entsprechend, einhaltbar. Die bisher gängige Praxis der partielle Doppeldeckung der Außenhaut entfällt. Eine betrachtete Dachfläche leistet sowohl einen Beitrag zum Wärmebedarf, wie auch zum elektrischen Energieverbrauch, einer Verbrauchseinheit (Haus).The concern for the preservation of the townscape and the protection of the heritage are taken into account and preserved. Existing building regulations can be complied with in accordance with the state of the art. The previously common practice of partial double covering of the outer skin is no longer applicable. A roof area under consideration contributes both to the heat requirement and to the electrical energy consumption of a consumption unit (house).

Die stabilitätsabhängigen, konstruktiven Veränderungen im Dachstuhl sind für dieses System vernachlässigbar. Wartung und Instandhaltung sind bei diesen System rückläufig, aufgrund des Wegfalls der Teilekomponentenvielzahl, wie zum Beispiel Glas und Rahmen. Der Montageaufwand im herkömmlichen Sinne entfällt. Spätere Ausbauoptionen bleiben erhalten durch gewohnte Vorteile des flexiblen Einsatzes der in der äußeren Form gleichgebliebenen Deckelemente.The stability-dependent, structural changes in the roof structure are negligible for this system. Maintenance and upkeep are reduced with this system due to the elimination of the large number of components, such as glass and frames. The assembly effort in the traditional sense is eliminated. Later expansion options are retained thanks to the usual advantages of the flexible use of the cover elements, which remain the same in their external shape.

Vorteilhaft wirkt sich aus, daß der Windanfälligkeit eines Daches durch den Wegfall zusätzlicher Aufbauten keine weitere Angriffsfläche geboten wird.The advantage is that the susceptibility of a roof to wind is reduced by the elimination of additional structures.

Die Dichtfunktion der Dachhaut ist in dem Maße sichergestellt, wie sich der Stand der Technik in Bezug auf *The sealing function of the roof covering is ensured to the extent that the state of the art in terms of *

herkömmliche Deckung darstellt. , * t represents conventional coverage. , * t

Die Halbierung der Kosten für herkömmliche Deckelemente unter Wegfall der bisherigen Oberflächenausrüstung derselben (zum Beispiel Glasur, Engobe, und so weiter) bildet einen weiteren Vorteil aus. J *Another advantage is that the costs for conventional covering elements are halved and the previous surface finishes (e.g. glaze, engobe, etc.) are no longer required. J *

Das Preis- / Nutzenverhältnis läßt die Aussage zu unter den Konkurrenzgegebenheiten am Markt die oberflächen- ;, modifizierten Deckelemente, auch aufgrund der kostengünstigen Träger, mit niedrigen Aufwand herstellen zu können. Eine dezentrale Energieversorgung ist durch dieses System gegeben, die in gewissen Rahmen unbegrenzt lange J funktionsfähig ist. Eine geräuschlose Energiegewinnung geht damit einher, welche ohne Produktion von Abfallstoffen erzielt wird. Diese Art der Energieversorgung ist für jede geeignete Dach- und Gebäudebedeckung einsetzbar, welche als Grundlage hat mit bisher üblichen Deckelementen eingedeckt werden zu können.The price/benefit ratio allows the statement that, given the competitive conditions on the market, the surface-modified covering elements can be produced with little effort, also due to the inexpensive supports. This system provides a decentralized energy supply, which can function for an unlimited period of time within certain limits. This is accompanied by noiseless energy generation, which is achieved without producing waste materials. This type of energy supply can be used for any suitable roof and building covering, which has the basis of being able to be covered with conventional covering elements.

Der Verbundcharakter solcher Schichtsysteme läßt diese als untrennbare Einheit nach außen hin erscheinen und wirken. Der Materialverbund aus Grundwerkstoff (Deckelement) und den Überzug führt über den systemeigenen Schichtaufbau zu den erwünschten Systemmerkmalen.The composite nature of such layer systems makes them appear and function as an inseparable unit. The material composite of the base material (covering element) and the coating leads to the desired system characteristics via the system's own layer structure.

Diese Merkmale sind erheblich besser im Vergleich zu aufgedampften Schichten mittels PVD-Verfahren. Die Haftfestigkeit solcher gesputterten Schichten ist auch deutlich besser als von thermisch erzeugten Schichten. Durch die Plasmapolymerisation werden kontinuierliche Übergänge geschaffen von einer Schichtlage zur nächsten darauffolgenden Schichtlage. Es können so gesteuert Eigenschaftsgradienten über die Dickenausdehnung erzielt werden. Die Schichten zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität aus.These features are significantly better compared to layers deposited using the PVD process. The adhesive strength of such sputtered layers is also significantly better than that of thermally generated layers. Plasma polymerization creates continuous transitions from one layer to the next. In this way, property gradients can be achieved in a controlled manner across the thickness. The layers are characterized by a high degree of flexibility.

Die Silikatisierung, beziehungsweise die Haftvermittlung, im Mehrlagenschichtsystem begründet den Haftverbund zum Trägermaterial und ist von der Ökobilanz und der Resourcenverwertung her schlüssig, da das Element Silizium, als zweithäufigste Element der Erdkruste, hier die Funktionalität liefert.The silicatization, or adhesion promotion, in the multi-layer system establishes the adhesive bond to the carrier material and is logical in terms of the ecological balance and resource utilization, since the element silicon, as the second most common element in the earth's crust, provides the functionality here.

Die reduzierend wirkenden Transmissionsgegebenheiten herkömmlicher Glasmateralien entfallen bei dieser Technologie des Mehrschichtenaufbaus.The reducing transmission properties of conventional glass materials are eliminated with this multi-layer construction technology.

Harald DröschelHarald Dröschel

Voltatherm-Dachziegel/EinleitungVoltatherm roof tiles/Introduction

Schichten mit Dicken zwischen wenigen Nanometern und mehr als 100 Millimetern mit hoher Schichtgleichmäßigkeit und sehr guter Reproduzierbarkeit der Schichteigenschaften sind herstellbar.Layers with thicknesses between a few nanometers and more than 100 millimeters with high layer uniformity and very good reproducibility of the layer properties can be produced.

Es lassen sich komplexe Formteile beschichten und das Substratmaterial "Grobkeramik" eines Ziegels führt zu keinen Ausschluß. Es können viele chemische Verbindungen hergestellt werden. Ein entscheidender Vorteil der Vakuumbeschichtungsverfahren gegenüber anderen Beschichtungsmethoden, wie zum Beispiel galvanischen Abscheidungen, besteht darin, daß allein durch die Wahl des speziellen Verfahrens und der Verfahrensparameter für ein gegebenes Material bestimmte gewünschte Schichteigenschaften wie Gefügestruktur, Härte, elektrische Leitfähigkeit oder der Brechungsindex eingestellt werden können.Complex molded parts can be coated and the substrate material "coarse ceramic" of a brick does not lead to any exclusion. Many chemical compounds can be produced. A decisive advantage of vacuum coating processes over other coating methods, such as galvanic deposition, is that certain desired coating properties such as microstructure, hardness, electrical conductivity or the refractive index can be set simply by choosing the special process and the process parameters for a given material.

Die modifizierte Durchlauf-Dünnschicht-Prozessierungseinheit beinhaltet Reinigung, verschiedene Abscheidungsbereich, Aktivierungsabschnitte, Strukturungsbereiche, Kontaktierungszonen, Isolationsstufen und abschließender InlinekontroUe. Der komplette Aufbau der Zelle ist somit gegeben und applizierbar auf die Aktivfläche des Deckelements, welche für den freien Strahlungsempfang zugänglich ist.The modified continuous thin film processing unit includes cleaning, various deposition areas, activation sections, structuring areas, contact zones, isolation stages and final inline control. The complete structure of the cell is thus given and can be applied to the active surface of the cover element, which is accessible for free radiation reception.

Diese sichtbare Fläche bezogen auf das konventionelle Deckelement ist die verfügbare Modulfläche aus welcher sich die gesamten Dachfläche, respektive die Außenhaut, des Daches zusammenfügt.This visible area in relation to the conventional covering element is the available module area from which the entire roof surface, or rather the outer skin, of the roof is composed.

Die Solarzellen werden mit geringen Energie- und Materialaufwand auf den konventionellen Deckelementen, welche als Trägermaterial dienen, kostengünstig abgeschieden.The solar cells are deposited cost-effectively on the conventional cover elements, which serve as the carrier material, with little energy and material expenditure.

Durch die Maßnahme der elektrischen Kontaktierung des Ziegels mittels geeigneten Befestigungsmitteln mit den Stromsammelleitungen wird erfindungsgmäß auch ein weiterer Beitrag zur Sturm- und Windsogsicherung des Daches geleistet.By making electrical contact between the tile and the power lines by means of suitable fastening means, the invention also makes a further contribution to protecting the roof against storms and wind suction.

Harald Dröschel Voltatherm-Dachziegel/Beschreibung Seite 1 vonHarald Dröschel Voltatherm roof tiles/description Page 1 of

Voltatherm-Dachziegel BeschreibungVoltatherm roof tiles description

Bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Figur 1 bis Figur 45 in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Falls nicht besonders vermerkt, sind sie maßstäblich gezeigt.Preferred embodiments of the invention are shown in Figures 1 to 45 in the drawings and are described in more detail below. Unless otherwise stated, they are shown to scale.

Es zeigenShow it

Figur 1: einen erfindungsgemäßen Dachziegel der in der Einbaulage von oben dargestellt ist.Figure 1: a roof tile according to the invention shown in the installation position from above.

Figur 2: eine Seitenansicht auf das Seitenfalzteil der Fig. 1.Figure 2: a side view of the side fold part of Fig. 1.

Figur 3: eine Ansicht des Ziegels in Einbaulage von unten.Figure 3: a view of the brick in installation position from below.

Figur 4: einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1 und Fig. 3.Figure 4: a section along the line A-A of Fig. 1 and Fig. 3.

Figur 5: einen Schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 1 und Fig. 3 in Entsprechung zu bekannten Ziegel.Figure 5: a section along the line B-B of Fig. 1 and Fig. 3 corresponding to known bricks.

Figur 6: einen Schnitt entlang der Linie C-C der Fig. 1 und ebenso entlang der Fig. 3.Figure 6: a section along the line C-C of Fig. 1 and also along Fig. 3.

Figur 7: die Ansicht von oben auf die Fig. 3.Figure 7: the top view of Fig. 3.

Figur 8: einen Schnitt entlang der Linie D-D bezogen auf Fig. 3.Figure 8: a section along the line D-D related to Fig. 3.

Figur 9: einen Schnitt entlang der Linie E-E bezogen auf die Fig. 3 in Entsprechung zu bekannten Ziegel.Figure 9: a section along the line E-E related to Fig. 3 in correspondence to known bricks.

Figur 10: eine Ansicht F mit Blick auf die Fig. 3.Figure 10: a view F looking at Fig. 3.

Figur 11: ein Teilstück des Kollektorschlauchs etwa im Maßstab 1:2.Figure 11: a section of the collector hose approximately on a scale of 1:2.

Figur 12: einen Schnitt entlang der Linie H-H der Figur 15 und der Figur 31, also eine vergrößerten Querschnitt derFigure 12: a section along the line H-H of Figure 15 and Figure 31, i.e. an enlarged cross-section of the

auch Teilbereiche des normalerweise nicht sichtbaren überdeckten Ziegelbereiche ausweist Figur 13:.einen Schnitt entlang der Linie I-I der Figur 12.
Figur 14: einen Schnitt entlang der Linie G-G der Fig. 13.
Figur 15: einen Querschnitt entlang der Linie J-J der Figur 12. Figur 16: ein perspektivischer Ausschnitt eines Deckbilds mit Deckelementen (Vierelementeneck) mit den Zweck deri ···'**
also shows parts of the normally invisible covered brick areas Figure 13: a section along line II of Figure 12.
Figure 14: a section along the line GG of Fig. 13.
Figure 15: a cross-section along the line JJ of Figure 12. Figure 16: a perspective section of a cover image with cover elements (four-element corner) with the purpose of thei ···'**

Verdeutlichung der freien Führung und fortlaufenden Verlegung (endlos) des Kollektorschlauchs in !...!.Clarification of the free guidance and continuous laying (endless) of the collector hose in !...!.

Entsprechung zu Fig. 12. ·Correspondence to Fig. 12. ·

&bull; ·. · * Figur 17: in schematischen Draufsicht - Darstellung, den Hohlstrang (Kollektorschlauch) in der verdeckten Verlegung I &bull; ·. · * Figure 17: schematic top view of the hollow cable (collector hose) in the concealed installation I

und Führung im Überlappungsbereich der Elemente auf ein rechtsbündigen Teilendstück der Deckung. · ,and guidance in the overlapping area of the elements to a right-aligned partial end piece of the covering. · ,

Figur 18: in perspektivische, schematische Draufsicht eines Teilbedeckungsausschnitts zur Verdeutlichung derFigure 18: in perspective, schematic top view of a partial coverage section to illustrate the

Kollektorschlauchführung.
Figur 19: den Hohlstrang (Kollektorschlauch) in der verdeckten Verlegung und Führung im Überlappungsbereich der Elemente in einer schematischen und perspektivischen Draufsicht auf einen rechtsbündigen Teilendstück der Deckung.
Collector hose guide.
Figure 19: the hollow strand (collector hose) in the concealed installation and guidance in the overlapping area of the elements in a schematic and perspective top view of a right-aligned partial end piece of the covering.

Figur 20: die Unteransicht der Figur 19 in schematischer, perspektivischer Art und Weise. Figur 21: schematische Ansicht R als Draufsicht auf eine Dacheindeckung mit den verdeckt geführtenFigure 20: the bottom view of Figure 19 in a schematic, perspective manner. Figure 21: schematic view R as a top view of a roof covering with the concealed

Kollektorschlauch.
Figur 22: Schemaansicht zweier korrespondierender Aufnahmebehälter für die Wärmeträgerflüssigkeit, angeordnet als oberer und unterer Behälter.
Collector hose.
Figure 22: Schematic view of two corresponding receiving containers for the heat transfer fluid, arranged as upper and lower containers.

Figur 23: zeigt einen Schnitt entlang der Linie N-N der Pumpe P. Figur 24: in Anlehnung an die Figur 1 eine Modifikation des Merkmals 6.Figure 23: shows a section along the line N-N of the pump P. Figure 24: based on Figure 1, a modification of feature 6.

Figur 25: in Anlehnung an die Figur 1 eine zweigeteilte Wasserabweisrippe in der Ansicht von oben. Figur 26: in Anlehnung an die Figur 1 eine Modifikation der inneren Seitenfalzrippe unter Weglassung der bekannten wasserableitender Nase.Figure 25: based on Figure 1, a two-part water deflector rib in a view from above. Figure 26: based on Figure 1, a modification of the inner side fold rib with the omission of the known water-draining nose.

Harald Dröschel Voltatherm-Dachziegel/Beschreibung Seite 2 von 12Harald Dröschel Voltatherm roof tiles/description Page 2 of 12

Figur 27: in Anlehnung an die Figur 1 und Figur 26 eine Veränderung an der bekannten wasserableitendenFigure 27: based on Figure 1 and Figure 26, a modification of the known water-draining

Nase im Bereich des unteren, inneren Seitenfalzteils.
Figur 28: in Anlehnung an die Figur 1 erfolgt eine Modifikation in der äußeren Seitenfalznut bewirkt durch
Nose in the area of the lower, inner side fold part.
Figure 28: based on Figure 1, a modification is made in the outer side groove caused by

Veränderungen an der innneren Seitenfalzrippe.
Figur 29: einen Schnitt entlang der Linie C-C in Ergänzung zu Figur 28.
Figur 30: einen Dachziegel, geeignet zur Aufnahme eines Kollektorschlauchs unter Beibehaltung der doppelfalzigen Pfannenausprägung.
Changes to the inner side fold rib.
Figure 29: a section along the line CC in addition to Figure 28.
Figure 30: a roof tile suitable for accommodating a collector hose while retaining the double-folded tile shape.

Figur.31: in Anlehnung an die Figur 1 eine Modifikation der 2. inneren Kopffalzrippe. Figur 32: eine Systemaufbereitung zusätzliche Auslaufsicherheiten, welche für den Optionsfall gedacht ist.Figure 31: based on Figure 1, a modification of the 2nd inner head rib. Figure 32: a system preparation for additional leakage protection, which is intended for the optional case.

Figur 33: den schematischen Aufbau der einseitig aufgebrachten Mehrlagenbeschichtung auf dem Deckelement.Figure 33: the schematic structure of the multi-layer coating applied on one side of the cover element.

Figur 34: Grundsatzdarstellung der Abdichtung etwaiger Phänomene, welche im Zusammenhang mit der physikalischen Dichte des Beschichtungssubstrats stehen.Figure 34: Basic representation of the sealing of any phenomena related to the physical density of the coating substrate.

Figur 35: Prinzipdarstellung der Vernetzung durch Polymerisation zwischen der Festkörperoberfläche und der Beschichtung.Figure 35: Principle representation of cross-linking by polymerization between the solid surface and the coating.

Figur 36: Haftverbessernde Oberfiächenkonditionierung durch die Verbindung von Substrat und Haftvermittler, über Strukturveränderungen an der Oberfläche und durch chemische Kopplung.Figure 36: Adhesion-improving surface conditioning by bonding substrate and adhesion promoter, by structural changes on the surface and by chemical coupling.

Figur 37: schematischer Schichtaufbau mit einer ausgewiesenen Diffusionsbarriere.Figure 37: Schematic layer structure with a designated diffusion barrier.

Figur 38: grundsätzlicher Aufbau einer Solarzelle als Teil des Mehrschichtensystems.Figure 38: Basic structure of a solar cell as part of the multilayer system.

Figur 39: Gegenüberstellung des Effektes der Selbstabreinigung von Oberflächen durch Wasser im Vergleich zu normalen Oberflächenzuständen.Figure 39: Comparison of the effect of self-cleaning of surfaces by water compared to normal surface conditions.

Figur 40: Detailstudie des Abperleffektes als Resultat aus der Fähigkeit der Selbstabreinigung. *Figure 40: Detailed study of the beading effect as a result of the self-cleaning ability. *

* * Figur 41: Übersichtszeichnung der Kontaktierung einer Solarzelle, respektive der Deckelemente, zu ·····. * * Figure 41: Overview drawing of the contacting of a solar cell, or rather the cover elements, for ·····.

stromzusammenführenden Strängen unter der Nutzung der Dachauflattung. &idigr;.«.!,current-converging strands using the roof battens. &idigr;.«.!,

Figur 42: Detailzeichnung der Kontaktierung über den oberen Metallkontakt, und Stiftkontakten als · Figure 42: Detailed drawing of the contacting via the upper metal contact and pin contacts as

leitfähige Verbindung zu der Auflattung als Stromführung zum Verbraucher. * |conductive connection to the battens as current supply to the consumer. * |

Figur 43: einen Schnitt entlang der Linie K-K der Figur 42. . ,Figure 43: a section along the line K-K of Figure 42. . ,

Figur 44: in Anlehnung an Figur 1 Veränderungen am Ziegel zur Realisierung der Kontaktierung. Figur 45: in Anlehnung an Figur 3 notwendige Veränderungen am Ziegel zur Realisierung der Kontaktierung.Figure 44: Based on Figure 1, changes to the brick to implement the contact. Figure 45: Based on Figure 3, necessary changes to the brick to implement the contact.

Das modifizierte Dachbedeckungselement, sprich &ldquor;Absorberelement", gemäß Figur 1, bezieht alle gängigen Ziegel- und Dachsteinarten, einbezüglich aller Lichtpfannen aus Glas, beziehungsweise transparenten Kunststoffen, ein. Einfärbungen, wie auch Durchfärbungen in gleicher Weise, wie Strukturierungen, welche dienlich sind die Energieumwandlung zu unterstützen, sind darunter auch zu fuhren.The modified roof covering element, i.e. "absorber element", according to Figure 1, includes all common types of bricks and roof tiles, including all light tiles made of glass or transparent plastics. Coloring, as well as coloring in the same way as structuring, which are useful to support the energy conversion, are also to be included.

Dieses normalmassige und normalmaßige Absorberelement (normales bekanntes Maß und Gewicht) findet seine Anlehnung in der jeweiligen doppelfalzigen, konventionellen Ausfuhrungsart bekannter Elemente der Dachbedeckung. Durch Weglassung verdeckter Geometrien am Deckelement werden bei der Elementenherstellung, zum Beispiel im Ziegelwerk, die Funktionalität geschaffen den Kollektorschlauch 3 im Decksystem, bestehend aus den modifizierten Deckelementen, aufzunehmen.This normal-sized and standard-sized absorber element (normal, known size and weight) is based on the respective double-fold, conventional design of known roof covering elements. By omitting hidden geometries on the covering element during element manufacture, for example in the brickworks, the functionality is created to accommodate the collector hose 3 in the covering system, consisting of the modified covering elements.

Es sind beispielsweise nur einige Veränderungen an einen serienmäßigen Ziegel bei der Herstellung zu realisieren um die Eignung für die Wärmeumwandlung mittels modifizierten Ziegel (Absorberelement) und Kollektor 3 (Kollektorschlauch) zu bewerkstelligen.For example, only a few changes to a standard brick need to be made during production in order to make it suitable for heat conversion using modified bricks (absorber element) and collector 3 (collector hose).

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Die Weglassung der serienmäßigen inneren Deckfalzrippe 1 in Figur 3 strichpunktiert angedeutet ist eine solche Veränderung.The omission of the standard inner cover rib 1 indicated by dash-dotted lines in Figure 3 is such a change.

Eine weitere Veränderung nimmt Einfluß auf den Bereich der Kopffalzrippe 6 (Fig. 1, Fig. 4 und Fig. 7) in der Form, daß eine geeignete Aussparung vorgesehen wird.A further modification affects the area of the head rebate rib 6 (Fig. 1, Fig. 4 and Fig. 7) in the form that a suitable recess is provided.

Li Fig. 6 werden 3 Veränderungen ausgewiesen, welche das Absorberelement vorbereiten. Das Merkmal 6 manifestiert sich durch Weglassung bekannter Geometrien am konventionellen Ziegel. Ein abgestimmtes Rechteckstück wird im linken auslaufenden Teil der Kopffalzrippe weggelassen. Der Austritt des Kollektorschlauchs 3 ist durch diese Maßnahme möglich. Mit dem Merkmal 8 wird eine Veränderung am konventionellen Ziegel in Form der Verlängerung der inneren Seitenfalzrippe realisiert. Diese Maßnahme dient zur Wahrung und Sicherung der Regendichtheit. Das Merkmal 4 dient dem gleichen Zweck der Gewährleistung der Regensicherheit durch Beibe haltung der erhabenen Materialnase. Fig. 6 shows 3 changes that prepare the absorber element. Feature 6 manifests itself in the omission of known geometries on the conventional brick. A coordinated rectangular piece is omitted in the left-hand end part of the head rebate rib. The exit of the collector hose 3 is possible through this measure. Feature 8 implements a change to the conventional brick in the form of the extension of the inner side rebate rib. This measure serves to maintain and secure the rainproofness. Feature 4 serves the same purpose of ensuring rainproofness by retaining the raised material nose.

Die Merkmale 4 und 8 sind aus einer anderen Perspektive, nämlich der Ansicht F, in der Figur 10 nochmals wiedergegeben.Features 4 and 8 are shown again from a different perspective, namely view F, in Figure 10.

Mit den Merkmal 7 der Figuren 1 bis 3 und Figur 10 ist eine weitere Veränderung dergestalt angezeigt, daß durch Hinfortlassung eines abgestimmten Rechteckstückes die Realisierung vorgenommen wird. Zum Beispiel kann diese Maßnahme über Ausbildung einer Phase im Seitenfalzteil erfolgen und zwar entlang der rechten Längsbegrenzung der inneren Seitenfalzrippe.With feature 7 of Figures 1 to 3 and Figure 10, a further change is indicated in such a way that the implementation is carried out by omitting a coordinated rectangular piece. For example, this measure can be carried out by forming a phase in the side fold part, namely along the right longitudinal boundary of the inner side fold rib.

Die Kennung 11 der Figur 41, Figur 42, und Figur 44 weist eine weitere Veränderung aus, nämlich die Weglassung von Teilen der zweigeteilten inneren Kopffalzrippe des Ziegels.The identifier 11 of Figure 41, Figure 42, and Figure 44 shows a further change, namely the omission of parts of the two-part inner head rebate rib of the brick.

Mit der Maßnahme 9 (Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 16) einer Aussparung im Kopffalzteil, ist eine gleichgeartete Veränder-' ung indiziert.With measure 9 (Fig. 1, Fig. 3 and Fig. 16) of a recess in the head rebate part, a similar change is indicated.

Die Veränderung 10, beschrieben in Figur 3 und Figur 8, also die Anphasung und partielle Dickenreduzierung des * Ziegels im Deckfalzteil, ist ein weiteres wahlfreies Merkmal der Weglassung von verdeckte Geometrien in Form einet* * * * * bevorzugten Längsausrichtung auf der Proj ektionslinie der nicht mehr vorhandenen inneren Deckfalzrippe an bisher !,.. j.The change 10, described in Figure 3 and Figure 8, i.e. the chamfering and partial thickness reduction of the * brick in the cover rebate part, is a further optional feature of the omission of hidden geometries in the form of a preferred longitudinal alignment on the projection line of the no longer existing inner cover rebate rib on previously !,.. j.

bekannten Ziegeln. .·known bricks. .·

&bull; * * i Im Überlappungsbereich der Elemente eines herkömmlichen Dacheindeckung (zum Beispiel Dachziegel, Dachstein, I * &bull; * * i In the overlap area of the elements of a conventional roof covering (for example roof tiles, roof tile, I *

Dachpfanne, Lichtpfanne aus transparenten Kunststoff oder Glas) wird ein Hohlstrang 3 (Fig.14) geführt. * ,A hollow strand 3 (Fig.14) is guided through the roof tile, light tile made of transparent plastic or glass. * ,

Die äußere, sichtbare Form und Gestalt der üblichen, bekannten Deckelemente, beziehungsweise Dacheindeckungen * werden nicht beeinträchtigt durch geeignete Weglassung verdeckter Geometrien, die bisher Bestandteile herkömmlicher, bekannter Deckelemente sind.The external, visible form and shape of the usual, known decking elements or roof coverings * are not impaired by the appropriate omission of hidden geometries that have previously been components of conventional, known decking elements.

hi Figur 1 ist das Absorberelement [Ausgangspunkt ist exemplarisch die doppelfalzige Reformpfanne &ldquor;Typ Rheinland"] ausgelegt.The absorber element is laid out in Figure 1 [the starting point is the double-seam reform pan "Type Rheinland"].

Durch Schaffung einer geeigneten Aussparung im Bereich der Kopffalz 9 dergestalt, daß das Element, entsprechend der Geometrie des Hohlstrangs 3 (Durchmesser), eine halbkreisförmige Aussparung erhält. Alternativ kann an der ausgewiesenen Stelle auch ein Materialrechteck von abgestimmter Längen- und Breitenausprägung weggelassen werden.By creating a suitable recess in the area of the head fold 9 in such a way that the element receives a semicircular recess corresponding to the geometry of the hollow strand 3 (diameter). Alternatively, a material rectangle of coordinated length and width can be omitted at the indicated location.

Eine weitere Modifikation im Fußbereich des Seitenfalzteils 7 (Fig. 1) in abgestimmter Rechteckform bis an die zweite innere Seitenfalzrippe heran, charakterisiert das Absorberelement.A further modification in the foot area of the side fold part 7 (Fig. 1) in a coordinated rectangular shape up to the second inner side fold rib characterizes the absorber element.

Mit der Veränderung an der inneren Seitenfalznut 8, nämlich der Verlängerung dieser Nut, wird die Regensicherheit unterstützt. Dieses Merkmal 8 trägt dazu abfließende Regenwässer von den kritischen Stoßbereichen der Ziegel fern zu halten.
Die Weglassung der zweiten, inneren Deckfalzrippe 1 (Fig. 3) ljfifert.dje Füjirungs*und Verlegerinne für den
The change to the inner side groove 8, namely the extension of this groove, supports rain protection. This feature 8 helps to keep runoff rainwater away from the critical joint areas of the tiles.
The omission of the second, inner cover fold rib 1 (Fig. 3) provides the guide and laying groove for the

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Kollektorschlauch 3 (Fig. 14).Collector hose 3 (Fig. 14).

Eine Aussparung, oder eine flächenbezogene, rechteckige Materialaussparung, entsprechend der Geometrie des KoUektorschlauchs 3 (Durchmesser) (Fig. 12), im linken Bereich der ersten Kopffalzrippe 6 in Fig. 1 - siehe Ansicht von oben - bereitet die konventionellen, bekannten Elemente vor für den Einsatz als Absorberelement. Mit dieser Auslegung, beziehungsweise diesen Modifikationen durch Weglassung kann ein geeigneter Kollektorschlauch 3 (Fig. 16) im &ldquor;Vierelementeneck" von Element zu Element geführt und verlegt werden. Der_Kollektorschlauch 3 wird durch einfaches Einlegen in die vorgesehene Führungsrinne im Überlappungsbereich der Absorberelemente eingebracht.A recess, or a surface-related, rectangular material recess, corresponding to the geometry of the collector hose 3 (diameter) (Fig. 12), in the left area of the first head fold rib 6 in Fig. 1 - see view from above - prepares the conventional, known elements for use as absorber elements. With this design, or these modifications by omission, a suitable collector hose 3 (Fig. 16) can be guided and laid from element to element in the "four-element corner". The collector hose 3 is introduced by simply inserting it into the guide channel provided in the overlap area of the absorber elements.

Im Dach und entsprechend in den Figuren ist ein von den Abmessungen systemdefinierter Kollektorschlauch 3 so verlegt und geführt, daß gemäß Figur 19 der gewohnte Eindruck von Dachlandschaften nicht beeinträchtigt wird. Die Absorberelemente werden allseitig eingefaßt durch &ldquor;schlauchfrei" verlegte Elemente, wie dargestellt im Merkmal 16, der Figur 19 (schraffierter Bereich).In the roof and accordingly in the figures, a collector hose 3 with system-defined dimensions is laid and guided in such a way that, as shown in Figure 19, the usual impression of roof landscapes is not impaired. The absorber elements are enclosed on all sides by "hose-free" elements, as shown in feature 16 of Figure 19 (hatched area).

Das modifizierte Element &ldquor;Absorberelement" gewährleistet, daß auch durch das Merkmal 6 (Fig. 1) und das Merkmal 7 (Fig. 1) die Führung und Verlegung des Kollektorschlauches 3 ermöglicht wird.The modified element "absorber element" ensures that the guidance and installation of the collector hose 3 is also made possible by feature 6 (Fig. 1) and feature 7 (Fig. 1).

Das Merkmal 17 der Figur 20 macht deutlich, daß im rückseitigen Bereich der Absorberelemente der Kollektorschlauch 3 ebenso verdeckt durch die Absorberelemente des Daches läuft.The feature 17 of Figure 20 makes it clear that in the rear area of the absorber elements the collector hose 3 also runs concealed through the absorber elements of the roof.

Die gewohnte, durch herkömmliche, bekannte Elemente der Dachbedeckung geprägte, Dachlandschaft (Fig. 19) erfährt somit keine Veränderung im äußeren Aussehen und wird gepflegt und erhalten.The familiar roof landscape (Fig. 19), characterized by conventional, well-known elements of roof covering, thus does not undergo any change in its external appearance and is maintained and preserved.

Bei verlegten Kollektorschlauch 3 nach Figur 15 wird durch die Merkmale 6 und 7 am Absorberelement, gemäß # e Figur 1 und Figur 3, sichergestellt, daß der Hohlstrang 3 von Element zu Element läuft. * # When the collector hose 3 is installed according to Figure 15 , features 6 and 7 on the absorber element, according to # e Figure 1 and Figure 3, ensure that the hollow strand 3 runs from element to element. * #

Figur 17 macht sichtbar, daß der Kollektorschlauch 3 vorzugsweise fortlaufend und endlos in der vorhandenen * · . *. j Führungsrinne, bezogen auf die Elemente, verlegt werden kann. Grundsätzlich sind Kopplungen von Schlauchteilstücken in ähnlicher Weise zum Einsatz zu bringen. ····*· Figure 17 shows that the collector hose 3 can preferably be laid continuously and endlessly in the existing * · . *. j guide channel, in relation to the elements. In principle, couplings of hose sections can be used in a similar way. ····*·

Einzig ein geeigneter Klemmmechanismus 5, beispielsweise realisiert durch flexible Klipse, die in einer u-förmigen &iacgr; . *.Only a suitable clamping mechanism 5, for example realized by flexible clips, which are arranged in a U-shaped &iacgr; . *.

Umfassung seitliche am Element angebracht sind, halten den Kollektorschlauch 3 in seiner Laufrichtung. Der · Enclosures attached to the side of the element hold the collector hose 3 in its running direction. The ·

Kollektorschlauch 3 wird durch einfaches einlegen in die vorgesehene Führungsrinne im Überlappungsbereich der &idigr; &iacgr; Absorberelemente eingebracht. Die lose Verlegung des KoUektorschlauchs 3, geführt durch einen abgestimmtes · Klemmmutensil 5, erfolgt im Zuge des Vorgangs der Dacheindeckung, hinterlegt in Fig. 18. Die Einbringung des Kollektorschlauchsystemes in die werksseitig modifizierten Absorberelemente kann bei handwerklichen Geschick auch in privater Eigenregie erfolgen.Collector hose 3 is installed by simply placing it in the guide channel provided in the overlapping area of the absorber elements. The loose laying of the collector hose 3, guided by a coordinated clamping nut 5, takes place during the roof covering process, shown in Fig. 18. The installation of the collector hose system in the factory-modified absorber elements can also be carried out by private individuals with manual skills.

Schlauchlose, oder aber auch konventionell, herkömmliche Elemente der Dachbedeckung verdecken in Fig. 18 sichtbare Austritte des Kollektorschlauches 3 aus den Absorberelementen. Ermöglicht wird der Austritt des Schlauchs durch das Merkmal 6 und das Merkmal 7 ausgewiesen in der Figur 1. Tubeless, or conventional, traditional elements of the roof covering cover visible outlets of the collector hose 3 from the absorber elements in Fig. 18. The outlet of the hose is made possible by feature 6 and feature 7 shown in Figure 1.

Die stufenförmige Verlegung des KoUektorschlauchs 3 der Fig. 12 und die lose Positionierung des Schlauchs in der Führungsrinne der Fig. 13 auch durch ein passendes Klemmutensil 5 (Fig. 18) liefert in sich eine stabilere, verlegungstechnisch bedingte, Verbindung der Elemente als im Vergleich zu Ziegelverbindungen üblicher und bekannter Bedeckungssysteme.The step-like laying of the collector hose 3 of Fig. 12 and the loose positioning of the hose in the guide channel of Fig. 13 also by means of a suitable clamping tool 5 (Fig. 18) provides in itself a more stable, laying-related, connection of the elements than in comparison to brick connections of usual and known covering systems.

Figur 15 zeigt das Absorberelement in einer Querschnittsansicht entlang der Linie J-J. Das Merkmal 3 stellt den verlegten Hohlstrang im Überlappungsbereich der Absorberelemente dar. Der hierzu notwendige Führungskanal ist geschaffen worden durch Ausbildung eines Hohlraumes unter Weglassung der inneren Deckfalzrippe 1 (Fig. 3) im überlappenden Bereich zweier Absorberelemente. Figure 15 shows the absorber element in a cross-sectional view along the line JJ. Feature 3 represents the laid hollow strand in the overlapping area of the absorber elements. The guide channel required for this has been created by forming a cavity while omitting the inner cover rib 1 (Fig. 3) in the overlapping area of two absorber elements.

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In Figur 17 wird sichtbar, daß der Kollektorschlauch 3 mäanderförmig über die Dachfläche verlegt ist. Die Ausführung, respektive das Merkmal, bezieht sich auf das Warmdach als realisierte Dachart. Grundsätzlich ist mit der Dachart des Kaltdaches, kombiniert mit wasserabweisenden, diffusionsoffenen Unterdeckbahnen, eine ähnliche Umsetzung der Erfindung zu realisieren.In Figure 17 it is visible that the collector hose 3 is laid in a meandering shape over the roof surface. The design, or rather the feature, refers to the warm roof as the type of roof implemented. In principle, a similar implementation of the invention can be achieved with the cold roof type, combined with water-repellent, vapor-permeable underlayment membranes.

Gezeigte Merkmale in der Figur 17 lassen im Deckbild die verdeckte mäanderförmige Verlegung 14 des Kollektorschlauches 3 erkennen. Der Austritt des Schlauches aus den Absorberelementen der Figur 17 verläuft im verdeckten Fuß- oder Kopfbereich schlauchloser, oder konventioneller, bekannter Elemente.Features shown in Figure 17 show the concealed meandering installation 14 of the collector hose 3 in the cover image. The outlet of the hose from the absorber elements of Figure 17 runs in the concealed foot or head area of hoseless or conventional, known elements.

Gemäß den in Figur 11 ausgewiesenen Teilabschnittes des flexiblen Kollektorschlauchs 3 ist die Wellrohrausftihmng als Merkmal 12 beschrieben. Die Farbe des Kollektorschlauchs 3 ist ausführungsgemäß schwarz. Andere dunkle Farben sind in ähnlicher Art und Weise geeignet für den Einsatz.According to the section of the flexible collector hose 3 shown in Figure 11 , the corrugated pipe design is described as feature 12. The color of the collector hose 3 is black as per the design. Other dark colors are suitable for use in a similar manner.

Das Permeationsverhalten bei Kunststoffmaterial kann durch die zusätzliche Erzeugung einer polaren Oberfläche, zum Beispiel mittels Fluorierung, gezielt beeinflußt.The permeation behavior of plastic materials can be specifically influenced by the additional creation of a polar surface, for example by fluorination.

Den Gegebenheiten der Wärmeausdehnung des Schlauchmaterials wird genügt durch die quasi schwimmende Verlegung des Kollektorschlauches 3. Es liegen im Verlegungsbereich des Daches keine Festpunkte vor! Den erforderlichen Dehnungsmöglichkeiten wird durch Ausdehnungsbögen, der flexiblen WeUrohrauslegung 12 (Fig. 12) und einer losen Klemmführung 5 (Fig. 18) des Schlauches entsprochen.The conditions of thermal expansion of the hose material are met by the quasi floating installation of the collector hose 3. There are no fixed points in the installation area of the roof! The necessary expansion possibilities are met by expansion bends, the flexible weU pipe design 12 (Fig. 12) and a loose clamp guide 5 (Fig. 18) of the hose.

Die Materialfrage ist ausführungsgemäß durch den Werkstoff Polyamid definiert. Werkstoffe, wie beispielsweise Kupfer, Edelstahl, Polypropylen, Hostalen PPH 4122, Polyäthylen, und andere, können hier ebenso zum Einsatz kommen.The material question is defined by the design as polyamide. Materials such as copper, stainless steel, polypropylene, Hostalen PPH 4122, polyethylene, and others can also be used here.

Die Oberfläche eines geeigneten, flexiblen, schwarzen Kollektorschlauches 3 wird zum Zwecke guter Bestrahlungs- &diams; umsetzung von außen verdeckt durch den Überlappungsbereich zweier modifizierter Deckelemente (Absorber- *.,**£The surface of a suitable, flexible, black collector tube 3 is covered from the outside by the overlapping area of two modified cover elements (absorber *.,**£) for the purpose of good irradiation &diams; implementation.

element) endlos und fortlaufend verlegt und geführt. *element) laid and guided endlessly and continuously. *

Die vergrößerte Oberfläche des Schläuche durch die gegebene Wellstruktur (Rippenform) 12 der Fig. 11 unterstützt &diams; * · * * *The enlarged surface of the hoses due to the given corrugated structure (rib shape) 12 of Fig. 11 supports &diams; * · * * *

das Absorbervermögen. Der Vergleich bezieht sich auf den Innendurchmesser des Schlauchs 3! 2#*«i»the absorbing capacity. The comparison refers to the inner diameter of the hose 3! 2#*«i»

* Der Absorptionswirkung des konventionellen, herkömmlichen Dachbedeckungselemente wird in optimaler Art und* The absorption effect of the conventional, traditional roof covering elements is optimally

Weise, auch von Farbgebung her, entsprochen durch die erfindungsgemäße Inanspruchnahme des klassischen, kraft- J *way, also in terms of color, corresponded to by the inventive use of the classic, powerful J *

&bull; &diams; * vollen Naturrots ohne weitere Oberflächenbehandlung in bekannter Art und Weise (Engobe und so weiter). Unter &psgr; t &bull;&diams; * full natural red without further surface treatment in the known manner (engobe etc.). Under &psgr; t

Einbezug möglicher negativer Wechselwirkungen sind alle anderen Oberflächen-, Struktur- und farbgebenden *Inclusion of possible negative interactions are all other surface, structural and color-giving *

Einflußnahmen Bestandteil der Erfindung. Zum Beispiel sind vorzugsweise alle dunklen und schwarzen Farbtöne einzubeziehen, wie auch das Engobieren, die Glasur, Solarlackauftrag und die Dämpfung der Oberflächen dieser Elemente.Influences are part of the invention. For example, all dark and black shades are preferably included, as well as engobing, glazing, solar lacquer application and dampening of the surfaces of these elements.

Ein geeigneter Kollektorschlauch 3, beziehungsweise Rohr, wird endlos, fortlaufen, optional auch durch Kupplungsstücke verbunden, im maximalen Anspruch auf alle verfügbaren Dachflächen verlegt.A suitable collector hose 3, or pipe, is laid endlessly, continuously, optionally also connected by coupling pieces, to the maximum extent possible over all available roof areas.

Die Methodik das Wellrohr in mäanderförmiger Parallelverlegung 14 (Fig. 17) auf dem Dach zu installieren ist ein ausführungsgemäßes Merkmal zur Kompensation unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten von Absorberelement und Kollektorschlauch 3. Die lose, freie und geführte Schlauchverlegung im ausgewiesenen Überlappungsbereich der Absorberelemente ist ein 2. Garant für diese Systemkonformität.The method of installing the corrugated pipe in a meandering parallel arrangement 14 (Fig. 17) on the roof is a design feature for compensating for different expansion coefficients of the absorber element and the collector hose 3. The loose, free and guided hose installation in the designated overlap area of the absorber elements is a second guarantee for this system conformity.

Die Rohr-, respektive Schlauchausführung in Well-, beziehungsweise Rippform, gewährleistet die Schlauchstabilität auch in kritischen Bereichen der 180° Grad Schlauchführung.The tube or hose design in corrugated or ribbed form ensures hose stability even in critical areas of the 180° hose routing.

Die Durchmischung der Wärmeträgerflüssigkeit, bedingt durch turbulente Strömungsausprägung im Wandbereich verursacht durch die Well-, beziehungsweise Rippenform 12 (Fig. 11), ist ein weiteres Merkmal. In seiner verdecktenThe mixing of the heat transfer fluid, caused by turbulent flow in the wall area caused by the corrugated or ribbed shape 12 (Fig. 11), is another feature. In its hidden

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Einbringung in das/die Deckelement/e wird die Wärmespeicherfähigkeit und die klimapuffernde Wirkung des Deckelements genutzt zur zusätzlichen Wärmeabgabe und Übertragung.When introduced into the cover element(s), the heat storage capacity and the climate-buffering effect of the cover element are used for additional heat dissipation and transfer.

Die klammernde, clipfÖrmige lose Fixierung des Kollektorschlauchs 3 durch Vorrichtung 5 ist in der Fig. 18 ausgewiesen; vorteilhafterweise wird die lose Verlegung des Kollektorschlauches 3 auch dadurch bewerkstelligt. Durch den unmittelbaren, direkten Kontakt des Schläuche 3 der Fig. 13 und Fig. 15 allseitig mit jeweils 2 Absorberelementen kann dieser Abschnitt des Kollektorschlauchs 3 der Fig. 15 von allen Seiten der Deckelementenumschließung die Wärme direkt aufnehmen und ohne größere Verlustraten an die den Schlauch 3 durchströmende Wärmeträgerflüssigkeit abführen.The clamping, clip-shaped loose fixation of the collector hose 3 by device 5 is shown in Fig. 18; the loose laying of the collector hose 3 is advantageously also achieved in this way. Due to the immediate, direct contact of the hoses 3 of Fig. 13 and Fig. 15 on all sides with 2 absorber elements each, this section of the collector hose 3 of Fig. 15 can absorb the heat directly from all sides of the cover element enclosure and dissipate it to the heat transfer fluid flowing through the hose 3 without major loss rates.

Die teilweise absorbierte Einstrahlungsenergie der Sonne wird über die allseitige Umschließung auf den Schlauch 3 der Fig. 15 übertragen, wie auch unter anderen durch die abgegebene Wärme der Absorberelemente, des Warmdaches, beziehungsweise des Dachstuhls.The partially absorbed solar radiation energy is transferred to the tube 3 of Fig. 15 via the all-round enclosure, as well as through the heat emitted by the absorber elements, the warm roof, or the roof truss.

Das spezifische &ldquor;Atmen" der herkömmlichen, konventionellen Elemente der Dachbedeckung wird somit erfindungsgemäß miteingebracht als Teilbeitrag zur Wärmeumwandlung. Die spezifische Klimapuffer- und Wärmespeicherwirkung des betrachteten, gebräuchlichen Dachelements leistet, als vorteilhafte Weiterbildung dieser Teilerfindung, einen weiteren Beitrag zur Wärmegewinnung.The specific "breathing" of the usual, conventional elements of the roof covering is thus incorporated according to the invention as a partial contribution to heat conversion. The specific climate buffering and heat storage effect of the considered, conventional roof element makes a further contribution to heat generation as an advantageous development of this partial invention.

Das spezifische Wärmespeichervermögen des jeweilig eingesetzten Deckelementes fließt mit ein in die Bilanz des Wärmetransfers.The specific heat storage capacity of the respective cover element used is included in the heat transfer balance.

Die Funktionalitäten der herkömmlich, üblichen Deckelemente wird ausführungsgemäß nutzbar gemacht für die Kollektorauslegung. Temperatur-, Witterungs-, UV-beständigkeit, Stossfestigkeit, Eignung für Wechselklima,The functionality of the conventional, usual cover elements is made usable for the collector design. Temperature, weather, UV resistance, impact resistance, suitability for changing climates,

resistent gegen chemischen Atmosphärenangriff, rein natürliche Herkunft des Werkstoffes der Absorberelemente, * Schutz vor extremen Temperaturschwankungen, Frostbeständigkeit, Trittfestigkeit, und so weiter gehören zu den · * I Eigenschaften des Systems als Grundlage der Erfindung. * resistant to chemical atmospheric attack, purely natural origin of the material of the absorber elements, * protection against extreme temperature fluctuations, frost resistance, impact resistance, and so on are among the · * I properties of the system as the basis of the invention. *

Die vorgesehene Low-Flow-Systemauslegung des Umpumpsystemes stellt in sich einen Beitrag zur Verringerung der ·*·&diams;*· Umwälzmengen und Leistungsaufnahme der Pumpe dar. · _ · The proposed low-flow system design of the pumping system in itself contributes to reducing the ·*·&diams;*· circulation volumes and power consumption of the pump. · _ ·

Ein geringerer Wärmeverlust ist die Folge daraus, aufgrund dünnerer Steigleitung im Wechselbezug zum Durchmesser des eingesetzeten Kollektorschlauchs 3 und dem daraus sich ableitenden geringeren Füllinhalten.This results in lower heat loss due to the thinner riser pipe in relation to the diameter of the collector hose 3 used and the resulting lower filling contents.

Die Ansicht R, beziehungsweise die Figur 21, zeigt die Verlegung des Kollektorschlauchs 3 in "selbstheilender" &phgr; View R, or Figure 21, shows the installation of the collector hose 3 in "self-healing" &phgr;

Weise. Durch diese Ausführung besteht im Kollektorschlauch 3 ein leichter Unterdruck. Bei Undichheiten des *This design creates a slight negative pressure in the collector hose 3. In the event of leaks in the *

Schlauchs 3 kann dadurch das Gesamtvolumen der umlaufenden Wärmeträgerflüssigkeit nicht austreten. Es wird vermieden, daß durch eventuell größere Mengen an auslaufenden Wärmeträgermedium beträchtliche Kosten entstehen, wenn dieses längere Zeit unerkannt über das Warmdach in die Dachrinne fließt. Auch wird durch die doppelte Absicherung vermieden, daß es in den Dachstuhl eindringt, also keine Feuchteschäden im Dachstuhl oder Gebäude auftreten können. Es werden hauptsächlich 2 geschlossene Flüssigkeitsbehälter in Figur 22 gezeigt, deren Niveau sich unterhalb des Schlauchsystems befindet. Durch deren Höhenunterschied untereinander bewirken diese Behältnisse den Fluß der Wärmeträgerflüssigkeit auch durch den herrschenden Unterdruck im Kollektorschlauch 3. Die Behälter ausgewiesen in Figur 23 korrespondieren über Austauscherluftleitung "L"untereinander und sind über Niveauregel-systeme auf feste Minimal- und Maximalflüssigkeitsstände ausgelegt.hose 3, the total volume of the circulating heat transfer fluid cannot escape. This avoids considerable costs arising from potentially large quantities of leaking heat transfer medium if it flows undetected over the warm roof into the gutter for a long time. The double protection also prevents it from penetrating the roof structure, so no moisture damage can occur in the roof structure or building. Figure 22 mainly shows 2 closed liquid containers, the level of which is below the hose system. Due to the difference in height between them, these containers also cause the flow of the heat transfer fluid due to the prevailing negative pressure in the collector hose 3. The containers shown in Figure 23 correspond to one another via exchanger air line "L" and are designed for fixed minimum and maximum liquid levels via level control systems.

Die niveaumäßig tieferliegenden 2 Behälter können das gesamte Umlaufvolumen aufnehmen. Der schematisch ausgewiesene Schwimmschalter "S", hat unter ander die Funktion in seiner obersten Stellung (nur bei Inbetriebnahme) dasThe two containers at the lower level can hold the entire circulating volume. The schematically shown float switch "S" has, among other things, the function in its uppermost position (only during commissioning) of

Ventil "V" zu schließen. Der Schwimmschalter "S" schaltet des weiteren beim maximalen Flüssigkeitsstand ( )Valve "V" to close. The float switch "S" also switches at the maximum liquid level ( )

den Kippschalter (darüberliegend) aus, und beim Flüssigkeitsstand ( ) den Kippschalter ein. Für diethe toggle switch (above) off, and at the liquid level ( ) the toggle switch on. For the

Inbetriebnahme ist noch eine Zeitschaltuhr "Z" vorhanden, die für eine bestimmte Zeitspanne (beispielsweise 3 ... ···· ·· ·· · ·· ·· .; .**. .** · · ·· · · · · j j .··. ; . Before commissioning, there is also a timer "Z" which runs for a specific period of time (e.g. 3 ... ··· ·· ·· ·· ··· ·· .; .**. .** · · ·· · · · · jj .··. ; .

··· · &phgr; · · !JJJ &iacgr;.&Phi;&Phi;· &phgr;.···· · φ · · !JJJ &iacgr;.&Phi;&Phi;· &phgr;.·

Harald Dröschel Voltatherm-Dachziegel/Beschreibung Seite 7 von 12Harald Dröschel Voltatherm roof tiles/description Page 7 of 12

Minuten) einschaltet. Der Elektromotor "M" wird von diesen beiden Schaltern ein- und ausgeschaltet. Der Elektromotor "M" treibt die Pumpe "P" an. Letztere saugt die Wärmeträgerflüssigkeit aus den unteren Behälter und fördert die Flüssigkeit in den oberen Behälter, wenn dessen Flüssigkeitsstand auf das Minimum ( ) abgesunken ist. Der Motor "M", beziehungsweise die Pumpe "P" werden vom Kippschalter abgeschaltet, wenn das Maximum vomminutes). The electric motor "M" is switched on and off by these two switches. The electric motor "M" drives the pump "P". The latter sucks the heat transfer fluid from the lower tank and pumps the fluid into the upper tank when the fluid level has dropped to the minimum ( ). The motor "M" or the pump "P" are switched off by the toggle switch when the maximum of the

Füllstand ( ) im oberen Behälter erreicht ist.Fill level ( ) in the upper container is reached.

Die Inbetriebnahme erfolgt durch Befüllung des unteren Behälters. Die Zeitschaltuhr "Z"wird nun von Hand eingeschaltet, so daß der Motor "M" zum Beispiel 3 Minuten läuft. (Zeitspanne der Gesamtbefüllung des Systems ist das zeitliche Maß dieser Handzuschaltung). Der oberer Behälter wird dadurch vollständig befüllt, der Schwimmschalter "S" steigt an und schließt das Ventil "V" im oberen Behälter. Die Wärmeträgerflüssigkeit wird nun durch das Schlauchsystem gedrückt, bis es in den unteren Behälter zurückläuft.
Im Dauerbetrieb wird also der obere Flüssigkeitsbehälter in Intervallen immer wieder von der Pumpe "P" zwischen
The system is started by filling the lower container. The timer "Z" is now switched on manually so that the motor "M" runs for 3 minutes, for example. (The time span for the total filling of the system is the time taken for this manual switching on). The upper container is then completely filled, the float switch "S" rises and closes the valve "V" in the upper container. The heat transfer fluid is now pushed through the hose system until it flows back into the lower container.
In continuous operation, the upper liquid container is repeatedly emptied by the pump "P" between

Minimum ( ) und Maximum ( ) gefüllt, gesteuert vom Schwimmschalter "S" und Kippschalter.Minimum ( ) and maximum ( ) filled, controlled by float switch "S" and toggle switch.

Es wird hierdurch erreicht, daß bei einer Schlauchundichtigkeit durch eindringende Luft in das System nur vernachlässigbare Anteile der Wärmeträgerflüssigkeit über das Warmdach ablaufen.This ensures that in the event of a hose leak caused by air penetrating the system, only negligible amounts of the heat transfer fluid will flow out through the warm roof.

Der Hauptmenge der Flüssigkeit verbleibt im Schlauch 3 oder fließt automatisch in die niveaumäßig tieferliegenden Behältnisse zurück und kann somit keinen weiteren Schaden verursachen. Diese Zwangsentleerung kennzeichnet, auch durch geeignete Signalgebung, eindeutig den außerregelmäßigen Störfallzustand des Gesamtsystemes.The majority of the liquid remains in hose 3 or automatically flows back into the containers at a lower level and can therefore cause no further damage. This forced emptying clearly indicates, also through suitable signaling, the abnormal fault condition of the entire system.

In den Figuren ist der Mehrschichtenaufbau zur Erreichung der photovoltaischen Sensitivität Figur 33 in einer grund-In the figures, the multilayer structure for achieving the photovoltaic sensitivity Figure 33 is shown in a basic

sätzlichen Aufbereitung auf den Dachziegel dargestellt. Durch dieses Mehrlagensystem wird dem Prinzip der Funk- * tionsteilung genügt, und zwar im Sinne, daß jede Lage im Systemverbund, entsprechend der Position, spezielle Eigen- · · * schäften und Merkmale aufweisen muß. *This multi-layer system satisfies the principle of functional division, in the sense that each layer in the system must have special properties and characteristics according to its position. *

Die Figur 33 weist die Schicht 25 als Festkörperoberfläche aus. Diese Festkörperoberfläche erfährt andersgeartete · · · · &idigr; · Veränderungen an der Oberfläche als bisher. Oberflächenmodifikationen, wie zum Beispiel der Glasur, der Dämpf- · # 11 * .t Figure 33 shows layer 25 as a solid surface. This solid surface undergoes different types of surface changes than before. Surface modifications, such as glazing, steaming , etc.

* ung, der Engobe, des Fluatierens, des Okratierens und der Färbung fallen weg.* ung, engobe, fluating, ocratizing and coloring are omitted.

Der Werkstoff des Substrats setzt sich im wesentlichen aus Oxiden des Siliziums, dem Silikat in der Form von SiOx » » zusammen. Die vorliegende Gestalt der Grobkeramiken (Ziegel) liefern die Festkörperoberfläche, welche mittels haftschlüssigen Mehrschichtenaufbau gewünschte Funktionalitäten bekommt und vorhält. In Figur 33 des Patents ist * die Lage 25 damit identisch. Mit Blick auf Figur 37 ist diese Lage angesiedelt in der unterste Ebene 25. Der Anspruch des Patents ist zugrundegelegt, daß die photovoltaisch sensitive Oberfläche mit einer Antireflexschicht abschließt.The material of the substrate is essentially made up of oxides of silicon, the silicate in the form of SiOx » ». The existing shape of the coarse ceramics (bricks) provides the solid surface, which acquires and maintains the desired functionalities by means of an adhesive multi-layer structure. In Figure 33 of the patent, * layer 25 is identical to this. With regard to Figure 37, this layer is located in the lowest level 25. The claim of the patent is based on the fact that the photovoltaically sensitive surface is closed with an anti-reflective layer.

Die Lage 21 in Figur 33, respektive die Lage 21 der Figur 37, markiert diese Grenzschicht, welche die Moduloberfläche zur Umgebung abgrenzt. Diese Grenzschicht besitzt unter anderen die Funktion die photovoltaisch sensitiv fungierende Lage des beschichteten Deckelements mit einer wasserabweisenden, mikrostrukturierten Oberfläche photonenaktiv zu halten.Layer 21 in Figure 33, or layer 21 in Figure 37, marks this boundary layer, which separates the module surface from the environment. This boundary layer has, among other things, the function of keeping the photovoltaically sensitive layer of the coated cover element photon-active with a water-repellent, microstructured surface.

Diese optionale Oberflächenauslegung, als Nebenanspruch des Patents, bezieht sich auf den Aufbau des Mehrschichtensystems und den Schutz der photovoltaisch sensitiven Teilsystems, welches sich auf der nach Außen hin sichtbaren Oberfläche eines herkömmlichen Deckelements befindet.This optional surface design, as a subsidiary claim of the patent, relates to the structure of the multi-layer system and the protection of the photovoltaically sensitive subsystem, which is located on the externally visible surface of a conventional cover element.

Der Anspruch bezieht sich nicht in erster Linie auf die Verfahren, welche im Markt befindlich sind. Begrifflichkeiten, wie Sol-Gel-Technologie, organische Metallbeschichtung, elektrokeramische Beschichtung, Antigraffitibeschichtung, Solarlack und Lotus-Effekt sind vom Schutzanspruch im Sinne der Applikationsverfahren nicht miteinbezogen in das vorliegende Patent.The claim does not primarily refer to the processes that are on the market. Terms such as sol-gel technology, organic metal coating, electroceramic coating, anti-graffiti coating, solar paint and lotus effect are not included in the protection claim in the sense of the application processes in the present patent.

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Harald Dröschel Yol^thSrm-Däi;hzie|el/6e6chieibi^g Seite 8 von 12Harald Dröschel Yol^thSrm-Däi;hzie|el/6e6chieibi^g Page 8 of 12

Sehr wohl wird die reflektionsgesteuerte Auslegung der MikroStruktur an der Oberfläche als Interferenzfilter, Halbleiterfilter oder Strukturfilter einbezogen in die erfindungsgemäße Ausführung..The reflection-controlled design of the microstructure on the surface as an interference filter, semiconductor filter or structural filter is certainly included in the embodiment according to the invention.

In der Figur 33 ist dieses photovoltaisch sensitive Teilsystem durch die Lage 23 indiziert, und in der Figur 37 ebenso durch die Lage 23. Die dafür nutzbaren Verfahren der Vakuumbeschichtungstechnik nehmen Rückbezug auf den Stand der Technik. Aus dem Verfahrensspektrum der Dünnschichttechnologie wird die Verfahrensvariante des Sputterns als Grundlage für das auszuführende Beispiel gewählt.In Figure 33, this photovoltaically sensitive subsystem is indicated by layer 23, and in Figure 37, also by layer 23. The vacuum coating technology processes that can be used for this are based on the state of the art. From the range of processes in thin-film technology, the sputtering process variant is chosen as the basis for the example to be carried out.

Schichten mit Dicken zwischen wenigen Nanometern und mehr als 100 Millimetern mit hoher Schichtgleichmäßigkeit und sehr guter Reproduzierbarkeit der Schichteigenschaften sind herstellbar.Layers with thicknesses between a few nanometers and more than 100 millimeters with high layer uniformity and very good reproducibility of the layer properties can be produced.

Es lassen sich komplexe Formteile beschichten und das Substratmaterial Grobkeramik (Ziegel) führt zu keinen Ausschluß. Es können viele chemische Verbindungen hergestellt werden. Ein entscheidender Vorteil der Vakuumbeschichtungsverfahren gegenüber anderen Beschichtungsmethoden, wie zum Beispiel galvanischen Abscheidungen, besteht darin, daß allein durch die Wahl des speziellen Verfahrens und der Verfahrensparameter für ein gegebenes Material bestimmte gewünschte Schichteigenschaften wie Gefügestruktur, Härte, elektrische Leitfähigkeit oder der Brechungsindex eingestellt werden können.Complex molded parts can be coated and the substrate material coarse ceramics (bricks) does not lead to any exclusion. Many chemical compounds can be produced. A decisive advantage of vacuum coating processes compared to other coating methods, such as galvanic deposition, is that certain desired coating properties such as microstructure, hardness, electrical conductivity or the refractive index can be set simply by choosing the special process and the process parameters for a given material.

Die Dünnschicht-Photovoltaikbeschichtung erfolgt zum Beispiel in einer modifizierten Durchlauf-Dünnschicht-Prozessierungseinheit mittels der Sputtermethode &ldquor;close-space-sublimation". Die modifizierte Durchlauf-Dünnschicht-Prozessierungseinheit beinhaltet Reinigung, verschiedene Abscheidungs-bereiche, Aktivierungsabschnitte, Strukturierungsbereiche, Kontaktierungszonen, Isolationsstufen und abschließender Inlinekontrolle. Der komplette Aufbau der Zelle ist somit gegeben und applizierbar auf die Aktivfläche des Deckelements, welche für den freien Strahlungsempfang vorgesehen ist. *The thin-film photovoltaic coating is carried out, for example, in a modified continuous thin-film processing unit using the sputtering method "close-space sublimation". The modified continuous thin-film processing unit includes cleaning, various deposition areas, activation sections, structuring areas, contact zones, insulation stages and final inline control. The complete structure of the cell is thus given and can be applied to the active surface of the cover element, which is intended for free radiation reception. *

Die nach Außen sichtbare Deckfläche des konventionellen Deckelementes, also die gesamte sichtbare Dachfläche, »e · " respektive die Außenhaut des Daches, kann im Prinzip als verfügbare Modulfläche angesetzt werden. ·The externally visible covering surface of the conventional covering element, i.e. the entire visible roof surface, » e · " or the outer skin of the roof, can in principle be considered as the available module surface. ·

Die Prinzipdarstellung der Figur 38 liefert in Summe die Funktionalitäten der photovoltaischen Systembeschichtung. ·*··*· Die Solarzellen werden also mit geringen Energie- und Materialaufwand auf den konventionellen Deckelement, &iacgr; . * . J,The principle diagram in Figure 38 provides the overall functionality of the photovoltaic system coating. ·*··*· The solar cells are thus applied to the conventional cover element, &iacgr; . * . J, with little energy and material expenditure.

welche zudem als Trägermaterial dient, kostengünstig abgeschieden.which also serves as a carrier material, is deposited cost-effectively.

Diese modifizierte Beschichtungstechnologie stellt an sich keinen Hauptanspruch der Erfindung dar. ; * *»This modified coating technology does not constitute a main claim of the invention. ; * *»

Das Merkmal der Schichtabfolge in der beschriebenen Mehrschichtenaufbau auf den Trägerwerkstoff des herkömm- Ä liehen, bekannten Materials für konventionelle Deckelemente (zum Beispiel Ziegel) ist der Hauptanspruch des 2. TeilS dieser Erfindung.The feature of the layer sequence in the described multi-layer structure on the carrier material of the conventional , known material for conventional covering elements (for example bricks) is the main claim of the 2nd part of this invention.

Eventuelle Dichteeinflüsse des Materials, welches zu Herstellung bekannter und üblicher Deckelemente zum Einsatz kommt, werden vermieden mittels einer optional durchzuführenden Abdichtung durch eine Imprägnierung, ausgewiesen in Figur 34. Diese Abbildung vermittelt in einer Prinzipdarstellung die Wirkeffizienz eines solchen Konditionierungsschrittes. Possible density influences of the material used to manufacture known and common cover elements are avoided by means of an optional sealing by impregnation, shown in Figure 34. This figure provides a schematic representation of the effectiveness of such a conditioning step.

Dieser optionale Behandlungsschritt bereitet das Deckelement bei Bedarf für die nachfolgende Beschichtung vor. Unter den Aspekt der Warmdachauslegung ist dieses Merkmal der Imprägnierung ein Mittel der Wahl herkömmliche, bekannte Deckelemente ohne Einbußen an die Qualität der Eindeckung für die weitere Beschichtung gegebenenfalls zu konditionieren.This optional treatment step prepares the covering element for the subsequent coating if necessary. From the perspective of warm roof design, this feature of impregnation is a means of choice for conditioning conventional, known covering elements for further coating if necessary without compromising the quality of the covering.

Die Imprägnierung ist nach dem Stand der Technik bei Steinen und Grobkeramiken ein Weg der Vorbehandlung vor den eigentlichen Beschichtungsschritten.According to the state of the art, impregnation is a method of pretreatment for stones and coarse ceramics before the actual coating steps.

Die Zwischenschicht 24 in Figur 33 beschreibt ein weiteres Merkmal des Mehrschichtenaufbaus. Die Komponente der Haftvermittlung ist zur Herstellung des schlüssigen Haftverbunds der Mehrschichtenlagen notwendig.The intermediate layer 24 in Figure 33 describes a further feature of the multilayer structure. The adhesion promoter component is necessary for producing the coherent adhesive bond of the multilayer layers.

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Harald DröschelHarald Dröschel

Voltamenti-Dafchziegel/BdechieibiirigVoltamenti roof tiles/sheets

Mittels der Figur 35 und der Figur 36 wird ein Grundzusammenhang aufbereitet für die bewußt entwickelte Funktionalität der Haftvermittlung in diesem Mehrschichtensystem im Wechselbezug zur Festkörperoberfläche 25 des betrachteten Deckelementes.By means of Figure 35 and Figure 36, a basic relationship is prepared for the deliberately developed functionality of the adhesion promotion in this multi-layer system in mutual relation to the solid surface 25 of the cover element under consideration.

Das Merkmal der Haftvermittlung hat zum Ziel eine unlösbaren Verbund mit der Festkörper, nämlich dem Deckelement, herzustellen.The aim of the adhesion promoter is to create an indissoluble bond with the solid body, namely the cover element.

Der Verbundcharakter solcher Schichtsysteme läßt diese als untrennbare Einheit nach außen hin erscheinen und wirken. Der Materialverbund aus Grundwerkstoff (Deckelement) und den Überzug führt über den systemeigenen Schichtaufbau zu den erwünschten Systemmerkmalen. Die Zwischenschicht 24 in Figur 33 leistet hierbei die haftvermittelnde Funktion.The composite nature of such layer systems allows them to appear and act as an inseparable unit. The material composite of the base material (covering element) and the coating leads to the desired system characteristics via the system's own layer structure. The intermediate layer 24 in Figure 33 performs the adhesion-promoting function.

Auf der Silikatoberfläche des herkömmlichen Deckelementes wird, zum Beispiel per Strahltechnik oder flammpyrolytischer Vorbehandlung, eine hochvernetzte Oberfläche 24 aus Silikaten ausgebildet.A highly cross-linked surface 24 made of silicates is formed on the silicate surface of the conventional cover element, for example by blasting technology or flame pyrolytic pretreatment.

Die so erhaltene mikroporöse Oberflächenstruktur dient zur weiteren mechanischen Verankerung der nachfolgenden-Beschichtung. The microporous surface structure thus obtained serves to further mechanically anchor the subsequent coating.

Es stellt sich eine chemische Kopplung mit der nachfolgenden Beschichtung ein. Diese Silikatzwischenschicht fungiert auch als Diffusionsbarriere zum Festkörper, beziehungsweise zum Deckelement, hin. Diese Technologie zur Haftverbesserung ist Stand der Technik und wird bei Keramiken mit einer sehr guten Verbesserung der Haftung angewandt.A chemical coupling with the subsequent coating occurs. This silicate intermediate layer also acts as a diffusion barrier to the solid body or the covering element. This technology for improving adhesion is state of the art and is used for ceramics with a very good improvement in adhesion.

Figur 35 weist den grundsätzlichen Zusammenhang aus mit Blick auf die Kombination von Präparation des Haftgrunds [Deckelement plus Lage 24 der Figur 33] und der Polymerisation der Beschichtung.Figure 35 shows the basic relationship with regard to the combination of preparation of the adhesion primer [cover element plus layer 24 of Figure 33] and the polymerization of the coating.

Mittels der Vakuum-Technik, respektive der Plasma-Technik, vertreten durch den Beschichtungstyp der Dünnschicht- · technologie wird das eigentlich photovoltaisch wirksame Teilsystem 23 im Verbund aufgebracht. * By means of vacuum technology or plasma technology, represented by the coating type of thin-film technology, the actually photovoltaically effective subsystem 23 is applied in the composite. *

Diese plasma-poymerisierten Beschichtungslagen 23 besitzen einen hohen Vernetzungsgrad und damit ein engmaschiges Molekularnetzwerk, j' Resultierend daraus ergeben sich höchste Beständigkeiten und Haftfestigkeiten, der durch die sogenannte Zerstäubungstechnik, dem Sputtern nämlich, hergestellten Schichten.These plasma-polymerized coating layers 23 have a high degree of cross-linking and thus a close-meshed molecular network, j' As a result, the layers produced by the so-called atomization technique, namely sputtering, have the highest levels of resistance and adhesion strength.

Diese Merkmale sind erheblich besser im Vergleich zu aufgedampften Schichten mittels PVD-Verfahren. Die Haftfestigkeit solcher gesputterten Schichten ist auch deutlich besser als von thermisch erzeugten Schichten. Der Haftverbund stellt sich über die Brechung von kovalenten Bindungen ein. Unter Bildung von Radikalen, Monomerreaktionen unter und über die Bildung von Hydroxyl- und Carboxylgruppen in der angereicherten Substratoberfläche, entstehen weitere polare Gruppen.These features are significantly better compared to layers deposited using the PVD process. The adhesive strength of such sputtered layers is also significantly better than that of thermally generated layers. The adhesive bond is established by breaking covalent bonds. Additional polar groups are formed through the formation of radicals and monomer reactions under and through the formation of hydroxyl and carboxyl groups in the enriched substrate surface.

Dieser erheblich polarere Charakter, als im Vergleich zum Ausgangspunkt, also die Erhöhung der Konzentration polarer Gruppen in der Oberfläche 24, wirkt sich haftungsfördernd aus.This considerably more polar character than the starting point, i.e. the increase in the concentration of polar groups in the surface 24, has an adhesion-promoting effect.

Durch die Plasmapolymerisation werden kontinuierliche Übergänge geschaffen von einer Schichtlage zur nächsten darauffolgenden Schichtlage.Plasma polymerization creates continuous transitions from one layer to the next.

Es können so gesteuert Eigenschaftsgradienten über die Dickenausdehnung erzielt werden. Die Schichten zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität aus.
In Figur 37 ist schematisch die funktionsspezifische Schichtfolge dargestellt.
In this way, property gradients can be achieved in a controlled manner across the thickness extension. The layers are characterized by a high degree of flexibility.
Figure 37 shows a schematic representation of the function-specific layer sequence.

Schicht 25 in Figur 37 definiert die Funktionalität über die Substrateigenschaften, wie zum Beispiel reine natürliche Herkunft des Trägermaterials, Resistenz, Stabilität, bauphysikalische Eigenschaften, optimale Ökobilanz, aktive Kühlung, Dichtigkeit, klimapuffernde Wirkung, und so weiter.Layer 25 in Figure 37 defines the functionality via the substrate properties, such as pure natural origin of the carrier material, resistance, stability, building physics properties, optimal ecological balance, active cooling, tightness, climate buffering effect, and so on.

Yoltathfrrh-DEfchziegel/BaschreibeijgYoltathfrrh-DEfchziegel/Baschreibeijg

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Harald Dröschel Yoltathtrm-DEfchziegel/feaschreibeijg Seite 10 von 12Harald Dröschel Yoltathtrm-DEfchziegel/feaschreibeijg Page 10 of 12

Schicht 28 in Figur 37 steht platzhaltend für die haftvermittelnde Schicht mit der Wirkung einer Diffüsionsbarriere. In Figur 37 / Kennzeichnung 28 wird durch die Ausbildung chemischer Bindungen, also den Zusammenhalt von Atomen, wie sie vor allem in Molekülen und Kristallgittern besteht, der unlösbare Haftverbund hergestellt. Diese Silikatisierung (Haftverniittlung), Merkmal 24 einbezüglich Merkmal 28 ist von der Ökobilanz und der Resourcenverwertung her schlüssig, da das Element Silizium, als zweithäufigstes Element der Erdkruste, hier die Funktionalität liefert.Layer 28 in Figure 37 stands for the adhesion-promoting layer with the effect of a diffusion barrier. In Figure 37 / marking 28, the indissoluble adhesive bond is created by the formation of chemical bonds, i.e. the cohesion of atoms, as it exists primarily in molecules and crystal lattices. This silicatization (adhesion mediation), feature 24 with regard to feature 28, is logical from the point of view of the ecological balance and resource utilization, since the element silicon, as the second most common element in the earth's crust, provides the functionality here.

Schicht 23 verdeutlicht die Lage der photosensitiven Systembeschichtung und die Schicht 21 stellt den Übergang zur selbstreinigenden Oberfläche dar; die Zwischenschicht 21 liefert zudem die Antireflexbeschichtung für die photovoltaischen Beschichtung im System auf der Deckelementoberfläche. Die reduzierend wirkenden Transmissionsgegebenheiten herkömmlicher Glasmateralien entfallen bei dieser Technologie des Mehrschichtenaufbaus. In Figur 38 ist das System mit der photovoltaischen Sensitivität abgebildet. Die Systemdicke auf der Festkörperoberfläche beträgt circa 10 &mgr;&tgr;&eegr; bis 30 um.Layer 23 shows the position of the photosensitive system coating and layer 21 represents the transition to the self-cleaning surface; the intermediate layer 21 also provides the anti-reflective coating for the photovoltaic coating in the system on the cover element surface. The reducing transmission properties of conventional glass materials are eliminated with this multi-layer construction technology. Figure 38 shows the system with the photovoltaic sensitivity. The system thickness on the solid surface is approximately 10 μιη to 30 μm.

In Figur 38 werden die Halbleiterschichten 30 und 35 unter der Zufuhr von Licht 31 elektrisch leitfähig. Der n-Halbleiterfihn 30 besteht aus Kadmiumsulfid. Die Lage 35 besteht aus einer p-Halbleitermaterial, nämlich dem Kadmiumtellurid. Die Lage 34 markiert die Grenzschicht (inneres elektrisches Feld) an der ein sogenannter p-n-Übergang stattfindet.In Figure 38, the semiconductor layers 30 and 35 become electrically conductive when light 31 is applied. The n-semiconductor film 30 consists of cadmium sulfide. The layer 35 consists of a p-semiconductor material, namely cadmium telluride. The layer 34 marks the boundary layer (internal electric field) at which a so-called pn junction takes place.

Der Abgriff der elektrischen Spannung vollzieht sich im weiteren über die Kontaktfinger 32, so der äußerer Kreis über das Anschließen eines elektrischen Verbrauchers geschlossen wird.
Die Lage 36 stellt den Rückseitenkontakt dar. Wird der äußere Kreis geschlossen fließt Gleichstrom.
The electrical voltage is then tapped via the contact fingers 32, so that the outer circuit is closed by connecting an electrical consumer.
Position 36 represents the rear contact. If the outer circuit is closed, direct current flows.

Die modifizierte Durchlauf-Dünnschicht-Prozessierungseinheit beinhaltet Reinigung, verschiedene Abscheidungs- * The modified continuous thin film processing unit includes cleaning, various deposition *

&bull; « bereiche, Aktivierungsabschnitte, Strukturierungsbereiche, Kontaktierungszonen, Isolationsstufen und abschließender » % m · *&bull; « areas, activation sections, structuring areas, contact zones, isolation levels and final » % m · *

Inlinekontrolle. Der komplette Aufbau der Zelle ist somit gegeben und applizierbar auf die Aktivfläche des Deck- *Inline control. The complete structure of the cell is thus given and can be applied to the active surface of the cover *

elements, welche für den freien Strahlungsempfang vorgesehen ist.elements, which is intended for free radiation reception.

Die nach Außen sichtbare Deckfläche des konventionellen Deckelementes, also die gesamte sichtbare Dachfläche, respektive die Außenhaut des Daches kann im Prinzip als verfügbare Modulfläche angesetzt werden. Die Prinzipdarstellung der Figur 38 liefert in Summe die Funktionalitäten der photovoltaischen Systembeschichtung. Die Solarzellen werden mit geringen Energie- und Materialaufwand auf den konventionellen Deckelement, welche zudem als Trägermaterial dient, kostengünstig abgeschieden.The externally visible covering surface of the conventional covering element, i.e. the entire visible roof surface or the outer skin of the roof, can in principle be used as the available module surface. The schematic diagram in Figure 38 provides the overall functionality of the photovoltaic system coating. The solar cells are deposited cost-effectively on the conventional covering element, which also serves as a carrier material, using little energy and material.

Die Figuren 39 und 40 befassen sich mit de Funktionalität der selbstreinigenden Oberfläche zur Aktivhaltung der photovoltaisch, sensitiv wirkenden Moduloberfläche. Figures 39 and 40 deal with the functionality of the self-cleaning surface for keeping the photovoltaic sensitive module surface active.

In der Figur 39 und in der Figur 40 wird die Abreinigungswirkung in einer Gegenüberstellung verdeutlicht. Ein Wassertropfen 40 spült Schmutzpartikel 41 vom mikrostrukturierten Untergrund 42, beziehungsweise von der mikrostrukturierten Oberfläche, ab. Nur diese rauhen Oberfläche können sich selbst reinigen. Glatte Flächen 44 sind hierzu nicht in der Lage. Figure 39 and Figure 40 show the cleaning effect in a comparison. A drop of water 40 washes dirt particles 41 off the microstructured substrate 42, or from the microstructured surface. Only these rough surfaces can clean themselves. Smooth surfaces 44 are not capable of this.

In der Praxis wirkt sich das für das sensitive, photovoltaische Teilsystem im Mehrschichtenverbund des beschichteten Deckelementes dergestalt aus, daß etwas Feuchtigkeit genügt die verschmutzte Oberfläche abzureinigen. Fremdpartikel 41 finden keinen dauerhaften Halt; sie verbinden sich vielmehr mit den sich ausbildenden Wassertropfen 40, welche den Schmutz 41 abtransportieren. Dieses Abperlvermögen schiebt diese Fremdpartikel (Schmutzteilchen) 41 nicht nur weiter, sondern befördert dies von der Oberfläche 21 weg!In practice, this has the effect of the sensitive photovoltaic subsystem in the multi-layer composite of the coated cover element in such a way that a little moisture is enough to clean the dirty surface. Foreign particles 41 do not find a permanent hold; instead, they combine with the water drops 40 that form, which carry the dirt 41 away. This beading ability not only pushes these foreign particles (dirt particles) 41 further, but also carries them away from the surface 21!

Dieser beschriebene, abschließende Beschichtungslage 21 hat zudem versiegelnde Eigenschaften - diese Grenzfläche schützt vor dem Einflüssen der Umwelt und direkten Umgebung in der Wirkung bekannter Systeme des Topcoats, beziehungsweise der Klarlacksysteme, zum Beispiel eingesetzt in der AutonjobjluKJustrie.This described final coating layer 21 also has sealing properties - this interface protects against the influences of the environment and the immediate surroundings in the effect of known topcoat systems or clear coat systems, for example used in automotive engineering.

Harald DröschelHarald Dröschel

Der Oberflächenzustand in der Grenzfläche dieser letzten Beschichtungslage 21 in Kombination mit der photovoltaischen Zwischensystemlage 23 hat aus den Eigenschaften heraus eine permanente Transparenz (Strahlendurchlässigkeit) zu gewährleisten. Der energiemäßige Zustand, respektive der Grad des hydrophoben (wasserabweisenden) / hydrophilen (wasserliebenden) Oberflächenzustands, ist bewußt einzustellen.The surface condition in the interface of this last coating layer 21 in combination with the photovoltaic intermediate system layer 23 has to ensure permanent transparency (radiation permeability) due to its properties. The energy state, or the degree of the hydrophobic (water-repellent) / hydrophilic (water-loving) surface state, must be deliberately adjusted.

Über diesen Zustand sind Eigenschaften, wie zum Beispiel wenig verschmutzend, leicht selbstabreinigend, beschlagfrei, bewuchshemmend und so weiter, aussteuerbar.This condition can be used to control properties such as low soiling, easy self-cleaning, anti-fogging, anti-fouling and so on.

Die Konditionierung der Grenzfläche zur Umwelt und Umgebung 21 hin erfolgt über geeignete Beschichtungsverfahren, wie unter anderen beispielsweise durchgeführt mit CVD-Verfahren, Silanisierung der Oberfläche oder Beschichten mit Fluorkarbonverbindungen.The conditioning of the interface to the environment and surroundings 21 is carried out by means of suitable coating processes, such as, for example, CVD processes, silanization of the surface or coating with fluorocarbon compounds.

Noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist in Figur 41, Fig. 42 und Figur 43 abgebildet.Yet another preferred embodiment of the invention is shown in Figure 41, Figure 42 and Figure 43 .

In Figur 41 und Figur 42 ist der Kollektorschlauch 3 erkennbar; dieser Schlauch 3 ist wesentlicher Bestandteil des ersten Hauptanspruchs der Erfindung.In Figure 41 and Figure 42 the collector hose 3 can be seen; this hose 3 is an essential part of the first main claim of the invention.

Die Dachstuhlkonstruktion, welche sich auch aus einer Materialauswahl zusammensetzt, die üblicherweise bei der Errichtung solcher Konstruktionen eingesetzt sind (zum Beispiel Holz), wird erfindungsgemäß mit herangezogen um den stromführenden Kreis zu schließen. Übliche und bekannte Bestandteile der Konstruktion, wie beispielsweise Sparren und Unterlattung, finden hierbei als isolierendes Trägermaterial den Einsatz.The roof truss construction, which is also made up of a selection of materials that are usually used in the construction of such structures (e.g. wood), is used according to the invention to close the current-carrying circuit. Common and well-known components of the construction, such as rafters and battens, are used as insulating support material.

Die 2 zylinderformigen Durchbrüche 46 der Fig. 41 bis Fig. 45, als Bestandteil eines erfindungsgemäß ausgeführten Deckelements, gewährleistet die leitfähige Verbindung und elektrische Kopplung zum Verbraucher hin. Die 2. innereThe 2 cylindrical openings 46 of Fig. 41 to Fig. 45, as part of a cover element designed according to the invention, ensure the conductive connection and electrical coupling to the consumer. The 2nd inner

Kopffalzrippe ist in der Längsausdehnung zu verändern zur Schaffung von hinreichend ausgeprägter Planität für die ?·***·The length of the head rib must be changed to create sufficient flatness for the ?·***·

.· * Beschichtung mit den photovoltaischen Teilsystem. Das Merkmal 11 kennzeichnet diese Veränderung. .· * Coating with the photovoltaic subsystem. Feature 11 identifies this change.

Mit den Merkmal 49 der Figur 45 ist die Vorbereitung getroffen für die kippfreie Positionierung und Kontaktierung des Voltatherm-Dachziegels zu realisieren. Durch dieses Merkmal 49 in Form der Dimensionshalbierung der ******With feature 49 of Figure 45, preparation has been made for the tilt-free positioning and contacting of the Voltatherm roof tile. This feature 49 in the form of halving the dimensions of the ******

mittleren Aufhängenase ist erst die Funktionalität des Merkmals 46 für eines der zylinderformigen Bohrungen durch » · den Ziegel umzusetzen. # middle suspension lug, the functionality of feature 46 for one of the cylindrical holes through » · the brick is to be implemented. #

Die prismenförmige Unterlattung, zum Beispiel aus Holz, birgt auf 2 der 4 Auflageflächen im rechten Winkel » * * * VThe prism-shaped sub-battens, for example made of wood, accommodate 2 of the 4 support surfaces at right angles » * * * V

zueinander versetzt, die jeweilige Sammelleitung für Plus und Minus. Diese Sammelleitungen können eine farbliche Differenzierung erfahren und beim Aufschlagen des Dachstuhls verlegt werden. Die Abführung der positiven und negativen Strompfade kann über unterschiedliche Sparren, der elektrischen Trennung wegen die unterschiedlichen Strompolaritäten getrennt voneinander, zusammenführen.offset from each other, the respective collecting lines for plus and minus. These collecting lines can be differentiated by color and laid when the roof truss is opened. The positive and negative current paths can be led together via different rafters, which keep the different current polarities separate from each other for electrical isolation.

Diese eingelassenen Sammelleitungen können zum Beispiel aus isolierten Kupferbänder 48 bestehen. Zumindest eine oder beide Stromleitungen werden zwangsläufig durch das Eigengewicht des betrachteten Deckelements auch zum elektrischen Verbund und damit zwangsläufig zur Stromführung per System bestimmt. Die systembedingte Kontaktschaffiing ist in Figur 43 wiedergegeben.These embedded bus lines can, for example, consist of insulated copper strips 48. At least one or both power lines are inevitably determined by the weight of the cover element in question to form an electrical connection and thus to conduct current via the system. The system-related contact creation is shown in Figure 43 .

Die Verbindung und Kopplung zwischen betrachteten Deckelement und der Sammelleitung wird mit geeigneten Befestigungsmitteln 47 (Nagel, Schrauben, Muttern, Schraubnägel, federnde Klemmverbindung, und so weiter) aus leitfähigen Material erreicht. Beispielsweise ein schneidfähiger Befestigungskopf, zum Beispiel in Linsenkopfausführung, übernimmt eine unterstützende, leitfähige Funktion zum Kontaktfinger der photovoltaisch sensitiven Ebene hin (siehe Fig. 38).The connection and coupling between the cover element in question and the collecting line is achieved with suitable fastening means 47 (nails, screws, nuts, screw nails, spring clamp connection, etc.) made of conductive material. For example, a cutting fastening head, for example in a lens head design, takes on a supporting, conductive function towards the contact finger of the photovoltaically sensitive level (see Fig. 38).

Der Einsatz dieser Befestigungsmittel beinhaltet erfindungsgemäß das Schließen des äußeren leitfähigen Stromkreises. Diese elektrische so geschaffene Verbindung wird zum Anschlußkasten geführt.According to the invention, the use of these fastening means involves closing the external conductive circuit. The electrical connection thus created is led to the junction box.

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Durch den Einsatz solch üblicher und bekannter Befestigungsmittel wird erfindungsgmäß auch ein weiterer Beitrag zur Sturm- und Windsogsicherung des Daches geleistet.By using such common and known fastening means, according to the invention a further contribution is made to protecting the roof against storms and wind suction.

Durch geeignete, dem Stand der Technik entsprechend modifizierte Verfahren, wie zum Beispiel der Strukturierung, mechanische Ritzung, Lasereinsatz erfolgt der Kontakt der ausgeführten Befestigungselementen mit den leitfahigen Kontaktfingern (Grid) der erfindungsgemäß ausgeführten Deckelementen. Die Verschaltung der Deckelemente erfolgt seriell. Die Option der Parallelverschaltung ist aber ebenso denkbar.The fastening elements made contact with the conductive contact fingers (grid) of the cover elements made according to the invention using suitable, state-of-the-art modified processes, such as structuring, mechanical scratching, or laser use. The cover elements are connected in series. However, the option of parallel connection is also conceivable.

Claims (39)

1. Schuppenförmige Elemente, insbesondere Dachziegel für die Bedeckung von Dächern in an sich bekannter, herkömmlicher Weise, die durch Überlappungsbereiche gekennzeichnet sind, die beispielsweise mit Kopf-, Fuß- und/oder Seitenfalze vorliegen. Diese Elementauslegung, beziehungsweise deren Geometrien, dienen zur Abdichtung gegen Regen.
Gegenstand der Erfindung sind Dachziegel (schuppenförmige Deckelemente) für die Bedeckung von Dächern. Die Deckungen mit diesen Deckelementen gehören zu den meist verwendeten Bedachungsarten. Solche Dachdeckungen sind regensicher, wetterbeständig, hagel- und feuersicher. Bewegungen im Dachstuhl wie Schwindung, Erschütterung oder Einwirkung der wechselnden Windkräfte und Temperaturschwankungen werden bei Deckungen mit diesen Deckelementen ohne Einbuße an Regensicherheit aufgenommen und ausgeglichen.
Deckungen mit diesen Deckelementen können ohne Gefahr des Durchbrechens begangen werden.
Um die Regensicherheit der Deckung zu erhöhen werden Deckelemente an den Rändern mit Verfalzungen versehen, den Kopf-, Fuß- und Seitenfalzen, die verschieden ausgebildet sein können.
Eine regensicherer Dachdeckung ist mit entsprechenden Geometrien ausgerüstet, welche die Regenwasserableitung gewährleistet.
Deckelemente zur Deckung von flächig ausgeprägten Deckflächen, wie zum Beispiel geneigten Dächern, sind bekannt. Die verschiedensten Arten der Deckelemente sind Grundlage der Betrachtung und beziehen alle gängigen Dachziegel, Pfannen und Dachsteinarten, einbezüglich der Lichtpfannen aus Glas, beziehungsweise aus transparenten Kunststoff, mit ein. Unter dem Rohstoffaspekt zur Herstellung der Deckelemente sind darunter zu fassen: Lößlehm, Lehm, Ziegelton, Beton, Glas, Kunststoffe und ähnliches.
Bei diesen Deckelementen wird keine vertiefende Unterscheidung vorgenommen mit Blick auf die nach oben offene Deckfuge als eine Art der Seitenfalzausbildung, wie auch die seitlich offene Deckfuge.
Ausdrücklich bilden die Deckelemente, welche nach bisherigen Stand Doppelfalze aufweisen, den Betrachtungsschwerpunkt der erfindungsgemäßen Ausarbeitung.
Das modifizierte Dachbedeckungselement, sprich "Absorberelement", gemäß Fig. 1 bezieht alle gängigen Dachziegelarten und - steinarten, einbezüglich aller Lichtpfannen aus Glas, beziehungsweise transparenten Kunststoffen, ein. Einfärbungen, wie auch Durchfärbungen in gleicher Weise, wie Strukturierungen, welche dienlich sind die Energieumwandlung zu unterstützen, sind darunter auch erfasst.
Diese Aufgabe wird betreffs der solarthermischen Funktion, respektive der Kollektoren, gelöst, indem Deckelemente in der von der äußeren Form her üblichen Ausprägung in Überlappungsbereichen der Elemente einen Schlauch als Kollektor aufnehmen. Durch werkseitige Maßnahmen wird dies erreicht, indem bei der Elementherstellung in betroffenen Überlappungsbereich des Elements die Aufnahme des Kollektorschlauchs vorbereitet ist. Mittels dieses Schlauchs erfolgt die Umwandlung der Strahlungsenergie in Wärmeenergie durch Absorption, gekennzeichnet dadurch, dass der Dachziegel als Absorberelement dient und an seiner Unterseite und an den Überdeckungen mit Nuten und/oder Aussparungen versehen ist, welche das Einlegen eines mit Flüssigkeit gefüllten Schlauchs (3) gestattet. In der verdeckten Einbringung eines Kollektorschlauchs (3) in das/die Deckelemente wird die Wärmespeicherfähigkeit und die klimapuffernde Wirkung des Deckelements genutzt zur zusätzlichen Wärmeabgabe und Übertragung.
Das spezifische "Atmen" der herkömmlichen, konventionellen Elemente der Dachbedeckung wird somit erfindungsgemäß miteingebracht als Teilbeitrag zur solarthermischen Wärmeumwandlung. Die spezifische Klimapuffer- und Wärmespeicherwirkung des betrachteten, gebräuchlichen Elements leistet, als vorteilhafte Weiterbildung dieser Erfindung, gemäß des 1. Hauptanspruchs, einen weiteren Beitrag zu Wärmegewinnung.
Das spezifische Wärmespeichervermögen des jeweilig eingesetzten Deckelementes fließt mit ein in die Bilanz des Wärmetransfers.
Die Funktionalitäten, respektive die Eigenschaften, der herkömmlich, üblichen Deckelemente wird ausführungsgemäß nutzbar gemacht für die solarthermische Funktion einbezüglich des Kollektors.
Temperatur-, Witterungs-, UV-beständigkeit, Stossfestigkeit, Eignung für Wechselklima, resistent gegen chemischen Atmosphärenangriff, rein natürliche Herkunft des Werkstoffes der Absorberelemente, Schutz vor extremen Temperaturschwankungen, Frostbeständigkeit, Trittfestigkeit, und so weiter gehören zu den Eigenschaften des Systems als Grundlage der Erfindung.
Im Überlappungsbereich zweier Elemente eines modifizierten Deckelements (zum Beispiel Dachziegel, Dachstein, Dachpfanne, Lichtpfanne aus transparenten Kunststoff oder Glas) wird ein Hohlstrang (3), dargestellt in (Fig. 14), geführt.
1. Scale-shaped elements, in particular roof tiles for covering roofs in a conventional manner, which are characterized by overlapping areas, for example with head, foot and/or side folds. This element design, or its geometries, serve to seal against rain.
The subject of the invention are roof tiles (scale-shaped covering elements) for covering roofs. Coverings with these covering elements are among the most commonly used types of roofing. Such roof coverings are rainproof, weatherproof, hailproof and fireproof. Movements in the roof structure such as shrinkage, vibration or the effects of changing wind forces and temperature fluctuations are absorbed and compensated for by coverings with these covering elements without any loss of rainproofness.
Covers with these covering elements can be walked on without the risk of falling through.
In order to increase the rain resistance of the covering, deck elements are provided with folds at the edges, the head, foot and side folds, which can be designed in different ways.
A rainproof roof covering is equipped with appropriate geometries which ensure the drainage of rainwater.
Covering elements for covering flat surfaces, such as pitched roofs, are well known. The most diverse types of covering elements are the basis of the consideration and include all common roof tiles, pantiles and roof tile types, including the light pantiles made of glass or transparent plastic. In terms of the raw materials used to manufacture the covering elements, these include: loess clay, loam, brick clay, concrete, glass, plastics and the like.
With these deck elements, no in-depth distinction is made with regard to the deck joint that is open at the top as a type of side fold formation, as well as the deck joint that is open at the side.
The cover elements, which according to the current state of the art have double folds, expressly form the focus of the inventive design.
The modified roof covering element, i.e. "absorber element", according to Fig. 1 includes all common types of roof tiles and stones, including all light panes made of glass or transparent plastics. Coloring, as well as coloring in the same way as structuring, which is useful for supporting energy conversion, are also included.
This task is solved with regard to the solar thermal function, or rather the collectors, in that cover elements in the usual external shape accommodate a hose as a collector in the overlapping areas of the elements. This is achieved through factory measures in that the collector hose is prepared in the relevant overlapping area of the element during element manufacture. By means of this hose, the radiation energy is converted into heat energy through absorption, characterized in that the roof tile serves as an absorber element and is provided with grooves and/or recesses on its underside and on the coverings, which allow the insertion of a hose ( 3 ) filled with liquid. In the concealed introduction of a collector hose ( 3 ) in the cover element(s), the heat storage capacity and the climate-buffering effect of the cover element are used for additional heat release and transfer.
The specific "breathing" of the usual, conventional elements of roof covering is thus incorporated according to the invention as a partial contribution to solar thermal heat conversion. The specific climate buffering and heat storage effect of the conventional element in question makes a further contribution to heat generation as an advantageous development of this invention, according to the first main claim.
The specific heat storage capacity of the respective cover element used is included in the heat transfer balance.
The functionalities, or rather the properties, of the conventional, usual cover elements are made usable for the solar thermal function with regard to the collector.
Temperature, weather, UV resistance, shock resistance, suitability for changing climates, resistance to chemical atmospheric attack, purely natural origin of the material of the absorber elements, protection against extreme temperature fluctuations, frost resistance, impact resistance, and so on are among the properties of the system as the basis of the invention.
In the overlapping area of two elements of a modified covering element (for example roof tile, roof tile, roof pan, light pan made of transparent plastic or glass), a hollow strand ( 3 ), shown in ( Fig. 14), is guided.
2. Dachziegel für die Bedeckung von Dächern in bekannter und herkömmlicher Weise, welche mit Überlappungen zur Abdichtung gegen Regen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachziegel an seiner Oberseite mit einer photovoltaisch, sensitiven Schicht Fig. 33 unlösbar verbunden ist.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Dachziegel an ihrer Oberseite jeweils mit einer photovoltaisch, sensitiven Teilbeschichtung versehen sind. Diese Teilbeschichtung ist integriert in einen Mehrschichtenaufbau appliziert im System auf den üblichen Deckelementen. Dieses funktionelle Mehrlagenschichtsystem werden dem Ziegel ebenso werksseitig aufgebracht in der abschließenden Phase der Herstellung dieser Elemente.
2. Roof tiles for covering roofs in a known and conventional manner, which are provided with overlaps for sealing against rain, characterized in that the roof tile is permanently connected on its upper side to a photovoltaic, sensitive layer Fig. 33.
This task is solved by providing the roof tiles with a photovoltaic, sensitive partial coating on their upper side. This partial coating is integrated into a multi-layer structure applied in the system to the usual covering elements. This functional multi-layer system is also applied to the tiles in the factory in the final phase of the production of these elements.
3. Dachziegel nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Dachziegel eine Kombination der beiden Funktionalitäten, also der solarthermischen Wirkung und der photovoltaischen Arbeitsweise, auf einen modifizierter Deckelement (Absorberelement) vereinigt.
Gemäß Anspruch 3 ergibt sich aus dieser Kombination in der Gesamtkonstruktion ein Element, welche die Gewinnung von Wärmeenergie, wie auch elektrischer Energie, möglich macht über die Nutzung der Sonneneinstrahlung auf ein modifiziertes Deckelement (Dachziegel), respektive der damit eingedeckten Dachfläche/en.
In vorteilhafter Weise wird durch nachfolgend aufgeführte Maßnahmen erreicht, daß ein modifizierter serienmäßiger, relativ billiger, Dachziegel grundsätzlich sowohl zur Wärmegewinnung als auch zur gleichzeitigen Energieerzeugung und Gewinnung zum Einsatz gebracht werden kann.
Es sind nur einige wesentliche Veränderungen am Ziegel zu realisieren um die Eignung für die solarthermische Wärmeumwandlung mittels modifizierten Ziegel (Absorberelement) und Kollektor (Kollektorschlauch) (3) zu bewerkstelligen.
In bevorzugter Weise wird dies als Unteranspruch dadurch gekennzeichnet und realisiert, dass die äußere, sichtbare Form und Gestalt der üblichen, bekannten Deckelemente, beziehungsweise Dacheindeckungen, nicht beeinträchtigt trotz geeigneter Weglassung verdeckter Geometrien, die bisher Bestandteile herkömmlicher, bekannter Deckelemente sind.
Dieses normalmassige und normalmaßige Absorberelement findet seine Anlehnung in der jeweiligen doppelfalzigen, konventionellen Ausführungsart bekannter Elemente der Dachbedeckung.
Durch Weglassung verdeckter Geometrien als ein konstruktiver Anspruch in Bezug auf das Deckelement werden bei der Elementenherstellung die Funktionalität geschaffen den Kollektorschlauch (3) im Decksystem, bestehend aus den modifizierten Deckelementen (Absorberelement), aufzunehmen.
In Fig. 1 ist das Absorberelement [Ausgangsbasis hierfür ist exemplarisch die doppelfalzige Reformpfanne "Typ Rheinland"] nach Anspruch 1 von den Merkmalen her ausgelegt.
Der Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Weglassung der inneren Deckfalzrippe (1) in Fig. 3 einen solche Veränderung darstellt.
Anspruch 1 ist gekennzeichnet durch die Fortlassung dieser zweiten, innenliegenden Deckfalzrippe (1) der Fig. 3 in Kombination mit maximal 3 Absorberelementen; in dieser Anordnung ergibt sich die Führungs- und Verlegerinne für den Kollektorschlauch (3) der Fig. 13 als weiteren konstruktiven Anspruch und Merkmal.
Eine weitere konstruktiver Anspruch, bzw. Veränderung, nimmt Einfluss auf den Bereich der Kopffalzrippe (7) der Fig. 1 bis 3 und der Fig. 10 in der Form, dass eine geeignete Aussparung vorgesehen wird als weitere Kennzeichnung des Anspruch 1.
Eine flächenbezogene, rechteckige Materialaussparung, entsprechend der Geometrie des Kollektorschlauchs (3) (Durchmesser) in Fig. 12, im linken Bereich der ersten Kopffalzrippe (6) in Fig. 1 - siehe Ansicht von oben - bereitet die konventionellen, bekannten Elemente vom Anspruch her vor für den Einsatz als Absorberelemente und kennzeichnet als aufbereitetes Merkmal den Anspruch 1.
Mit den Merkmal (7) der Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 16 ist eine weitere konstruktive Veränderung dergestalt angezeigt, dass der Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet ist. Durch die Hinfortlassung eines abgestimmten Rechteckstückes wird die Modifikation des Elements vollzogen.
Zum Beispiel kann diese Maßnahme über Ausbildung einer Phase im Seitenfalzteil erfolgen und zwar entlang der rechten Längsbegrenzung der inneren Seitenfalzrippe.
Diese Modifikation im Fußbereich des Seitenfalzteils (7) der Fig. 1 in abgestimmter Rechteckform bis an die zweite innere Seitenfalzrippe heran, charakterisiert und kennzeichnet das Absorberelement im Sinne der Aufbereitung des Anspruch 1.
Mit der Maßnahme (9) der Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 16, also einer Aussparung im Kopffalzteil, ist eine weitere Veränderung in konstruktiver Art und Weise als Kennzeichnung im Sinne des Anspruchs 1 indiziert.
Durch Schaffung eines geeigneten Durchlasses im Bereich des Kopffalz (9), dergestalt, dass das Element, entsprechend der Geometrie des Hohlstrangs (3) (Durchmesser), eine halbkreisförmige Aussparung erhält, kennzeichnet das Merkmal (9) in der Ausformulierung von Anspruch 1.
Mit dieser Auslegung, beziehungsweise diesen Modifikationen, durch konstruktive Weglassung kann ein geeigneter Kollektorschlauch (3) in Fig. 12 im "Vierelementeneck" der Fig. 16 von Element zu Element geführt und verlegt werden. Dieses Merkmal kennzeichnet den Anspruch 1 und ist Bestandteil der Erfindung!
Im Dach und, entsprechend ausgewiesen in den Figuren, kennzeichnet einen von den Abmessungen systemdefinierter Kollektorschlauch (3) so verlegt und geführt, daß gemäß Fig. 19 der gewohnte, konstruktiv gewollte Eindruck der Dachlandschaften nicht beeinträchtigt wird, und im Anspruch 1 derselbe Inhaltsbestandteil der Erfindung ist.
Das modifizierte Element "Absorberelement" gewährleistet, dass, gekennzeichnet durch das Merkmal (6) in Fig. 1 und das Merkmal (7) in Fig. 1, die Führung und Verlegung des Kollektorschlauches (3) konstruktiv ermöglicht wird, und Inhalt des Anspruch 1 ist.
Fig. 17 macht sichtbar, daß der Kollektorschlauch (3) vorzugsweise fortlaufend und endlos in der vorhandenen Führungsrinne als gekennzeichneter Teil und konstruktiver Merkmal des Anspruchs 1, bezogen auf die Elemente, verlegt werden kann.
Fig. 15 zeigt das Absorberelement in einer Querschnittsansicht.
Das Merkmal (3) stellt den verlegten Hohlstrang, als ein konstruktiver Merkmal und gekennzeichneten Teil des Anspruch 1 der Erfindung, im Überlappungsbereich der Absorberelemente dar.
Der hierzu notwendige Führungskanal ist konstruktiv geschaffen worden durch Ausbildung eines Hohlraumes unter Weglassung der inneren Deckfalzrippe (1) in Fig. 3 im überlappenden Bereich zweier Absorberelemente als gekennzeichneter Bestandteil der Anspruchs 1 in dessen Ausformulierung.
Die Oberfläche eines geeigneten, flexiblen, schwarzen Kollektorschlauches (3) wird zum Zwecke guter Bestrahlungsumsetzung von außen verdeckt durch den Überlappungsbereich zweier modifizierter Deckelemente (Absorberelement) endlos und fortlaufend verlegt und geführt. Inhaltlich handelt es sich bei diesen gekennzeichneten Merkmal um einen Kernbezug des Anspruch 2 in dessen Aufbereitung.
Einzig ein geeignetes Klemmutensil (5), beispielsweise realisiert durch flexible Klipse, die in einer u-förmigen Umfassung seitlich am Element angebracht sind, halten den Kollektorschlauch (3) in seiner Laufrichtung, als ein weiteres gekennzeichnetes Detail des formulierten Anspruch 1, fest.
Die lose Verlegung des Kollektorschlauchs (3), geführt durch ein abgestimmtes Klemmutensil (5), erfolgt im Zuge des Vorgangs der Dacheindeckung, wie hinterlegt in Fig. 18 als gekennzeichnetes Merkmal des Anspruch 1.
Die klammernde, clipförmige lose Fixierung des Kollektorschlauchs (3) durch Vorrichtung (5) ist in der Fig. 18 ausgewiesen und kennzeichnet als Merkmal den Anspruch 1; vorteilhafterweise wird die lose Verlegung des Kollektorschlauches (3) auch durch diese Merkmal konstruktiv mit unterstützt.
Bei verlegten Kollektorschlauch (3) nach Fig. 18 wird durch die Merkmale (6) und (7) am Absorberelement, gemäß Fig. 1 und Fig. 3, sichergestellt, dass der Hohlstrang von Element zu Element anspruchskonform und als gekennzeichnetes Merkmal im Sinne des Anspruch 1 läuft.
Durch ein weiteres Merkmal den Anspruchs 1, gekennzeichnet in Fig. 17, wird sichtbar, dass der Kollektorschlauch (3) mäanderförmig (14) in der Dachfläche läuft.
Diese Ausführung, respektive das Merkmal der mäanderförmigen Verlegung, bezieht sich auf das Warmdach.
Diese Dachziegel sind in herkömmlicher Weise auf den Dachstuhl auf Dachlatten verlegt und in den dafür vorgesehenen Nuten und/oder Aussparungen ist eine Leitung (Hohlstrang) (3) verlegt, dessen bevorzugte Form ein elastischer Schlauch (3) ist, der mäanderförmig (14) als gekennzeichnetes Merkmal des Anspruchs 1 verläuft.
Diese mäanderförmige Vorzugsverlegerichtung, (14) also von einer Richtung (Erstrichtung) kommend in eine 2. Richtung gehend (zum Beispiel von unten nach oben) und dann wieder nach unten (Erstrichtung) und so weiter in alternierender Art und Weise ist ein weiteres gekennzeichnetes Merkmal des Anspruchs 1 dieser Erfindung.
Das Warmdach ist in diesen Zusammenhang als gekennzeichneter Bestandteil der Erfindung, beziehungsweise des Anspruchs 1 anzusehen.
Gezeigte Merkmale in der Fig. 17 lassen im Deckbild die verdeckte mäanderförmige Verlegung (14) des Kollektorschlauches (3) erkennen und kennzeichnen dieses Merkmal als Bestandteil des Anspruch 1 der Erfindung.
Der Austritt des Schlauches (3) aus den Absorberelementen der Fig. 14 verläuft im verdeckten Fuß- oder Kopfbereich dieser sich quasi schlauchfrei überlagernden Elemente.
Die Absorberelemente werden allseitig eingefaßt durch "schlauchfrei" verlegte Elementen, wie dargestellt im Merkmal (16) als Kennzeichen der Fig. 19 (schraffierter Bereich) und sind inhaltlicher Teil des Anspruch 1. Die gewohnte, durch herkömmliche, bekannte Elemente der Dachbedeckung geprägte, Dachlandschaft (Fig. 19) erfährt somit keine Veränderung im äußeren Aussehen und wird und bleibt als gekennzeichnetes Merkmal des Anspruchs 1 erhalten.
Schlauchlose Absorberelemente der Dachbedeckung verdecken in Fig. 18 sichtbare Austritte des Kollektorschlauches (3) aus den Absorberelementen. Ermöglicht wird der Austritt des Schlauchs durch das gekennzeichnete Merkmal (6) wie auch des Merkmals (7), ausgewiesen in der Fig. 1, als ein weiterer Aspekt des Anspruch 1 der Erfindung.
Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Merkmal (17) der Fig. 20 verdeutlicht wie im rückseitigen Bereich der Absorberelemente der Kollektorschlauch (3) ebenso verdeckt durch die Absorberelemente des Daches läuft. Gemäß den in Fig. 11 ausgewiesenen Teilabschnittes des flexiblen Kollektorschlauchs (3) ist die Wellrohrausführung als gekennzeichnetes Merkmal (12) des Anspruchs 1 beschrieben.
Die Farbe des Kollektorschlauchs (3) ist ausführungsgemäß schwarz.
Die Farbe schwarz ist eine bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung und als gekennzeichneter Teil von Anspruch 1 dieser Erfindung zu betrachten.
Die Methodik das Wellrohr in mäanderförmiger Parallelverlegung (14) auf dem Dach zu installieren ist ein ausführungsgemäßes Merkmal in kennzeichnender Art und Weise von Anspruch 1.
Die Kompensation unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten von Absorberelement und Kollektorschlauch (3) ist dadurch ermöglicht.
Die lose, freie und geführte Schlauchverlegung im ausgewiesenen Überlappungsbereich der Absorberelemente ist ein 2. Garant für die Systemtauglichkeit und gehört zu n gekennzeichneten Teil der Erfindung mit Blick auf Anspruch 1. Den Gegebenheiten der Wärmeausdehnung des Schlauchmaterials wird genügt durch die quasi "schwimmende" Verlegung des Kollektorschlauches (3).
Es liegen im Verlegungsbereich des Daches keine Festpunkte vor, welche in ihrer Weglassung und Auswirkungen zum gekennzeichneten Teil der Erfindung zu zählen sind.
Den erforderlichen Dehnungsmöglichkeiten wird durch Ausdehnungsbögen, der flexiblen Wellrohrauslegung (12) der Fig. 12, und einer losen Klemmführung (5) der (Fig. 18) des Schlauches entsprochen. Diese vorbenannten, gekennzeichneten Merkmale sind Bestandteil des Anspruch 1 der Erfindung.
Die Rohr-, respektive Schlauchausführung, in Well- (12), beziehungsweise Rippform (12), der Fig. 11, gewährleistet die Schlauchstabilität auch in kritischen Bereichen der 180° Grad Schlauchführung.
Die Materialfrage des Schlauchs ist ausführungsgemäß durch den Werkstoff Polyamid definiert, welche in diesem Sinn auch zum gekennzeichneten Teil des Anspruch 1 der Erfindung zu zählen ist.
Der Anspruch 1 ist gekennzeichnet durch die vergrößerte Oberfläche des Schlauchs (3) über die gegebene Wellstruktur (Rippenform) (12) der Fig. 11 als ein weiteres Merkmal; diese Funktionalität unterstützt das Absorptionsvermögen. Diese Oberflächenvergrößerung bezieht sich auf den Innendurchmesser des Kollektorschlauchs (3).
Die Durchmischung der Wärmeträgerflüssigkeit, bedingt durch turbulente Strömungsausprägung im Wandbereich, verursacht durch die Well-, beziehungsweise Rippenform (12) der Fig. 11, ist ein weiteres, kennzeichnendes Merkmal von Anspruch 1.
Der Absorptionswirkung des konventionellen, herkömmlichen Dachbedeckungselements wird in optimaler Art und Weise, auch von Farbgebung her, entsprochen durch die erfindungsgemäße Inanspruchnahme des klassischen, kraftvollen Naturrots ohne weitere Oberflächenbehandlung (Engobe, und ähnliches) in bekannter Art und Weise. Anspruch 1 ist gekennzeichnet durch das Merkmal des unmittelbaren, direkten Kontakt des Schlauchs (3) der Fig. 13 und Fig. 15 allseitig mit jeweils 2 Absorberelementen. Die gesamte Manteloberfläche des Kollektorschlauchs (3) der Fig. 15 kann über alle Seiten der Deckelementenumschließung die Wärme direkt aufnehmen und ohne größere Verlustraten an die den Schlauch (3) durchströmende Wärmeträgerflüssigkeit abführen. Die teilweise absorbierte Einstrahlungsenergie der Sonne wird über die allseitige Umschließung durch die Absorberelemente auf den Schlauch (3) der Fig. 15 übertragen, wie auch unter anderen durch die indirekt abgegebene Wärme des Warmdaches, beziehungsweise des Dachstuhls.
Die vorgesehene Low-Flow-Systemauslegung des Umpumpsystemes als kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 stellt in sich einen Beitrag zur Verringerung der Umwälzmengen und Leistungsaufnahme der Pumpe dar.
Ein geringerer Wärmeverlust ist die Folge daraus, aufgrund dünnerer Steigleirung im Wechselbezug zum Durchmesser des eingesetzten Kollektorschlauchs (3) und dem daraus sich ableitenden geringeren Füllinhalten. Im Falle des Einsatzes von Wärmepumpen gelten die gleichen Grundauslegungen im Sinne eines kennzeichnenden Teils des Anspruches 1.
Dachziegel für die Bedeckung von Dächern in bekannter und herkömmlicher Weise, welche mit Überlappungen zur Abdichtung gegen Regen versehen sind, nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Dachziegel an seiner Oberseite mit einer photovoltaisch, sensitiven Schicht (Fig. 33) unlösbar verbunden ist.
In den Figuren ist der Mehrschichtenaufbau in einer grundsätzlichen Aufbereitung dargestellt.
Durch dieses Mehrlagensystem wird dem Prinzip der Funktionsteilung genügt, und zwar im Sinne, dass jede Lage im Systemverbund, entsprechend der Position, spezielle Eigenschaften und Merkmale aufweist.
Das Verbundsystem in der unlösbaren, haftenden Verbindung mit dem Träger (modifiziertes Deckelement) kennzeichnet in den beschriebenen Kombinationen den zweite erfindungsgemäße Hauptanspruch.
Die Fig. 33 weist die Ebene (25) als Festkörperoberfläche aus als gekennzeichnetes Merkmal des Anspruchs 2. Diese Festkörperoberfläche erfährt andersgeartete Veränderungen an der Oberfläche als bisher bekannte Oberflächenmodifikationen, wie zum Beispiel der Glasur, der Dämpfung, der Engobe, des Fluatierens, des Okratierens oder der Färbung; diese Modifikationen fallen weg.
Der Werkstoff des Substrats setzt sich im wesentlichen aus Oxiden des Siliziums, dem Silikat in der Form von SiOx zusammen.
Das Deckelement als Grobkeramik liefert die Festkörperoberfläche, welche mittels haftschlüssigen Mehrschichtenaufbau, als kennzeichnendes Merkmal von Anspruch 2, gewünschte Funktionalitäten vorhalten.
In Fig. 33 des Patents ist die Lage (25) als gekennzeichnetes Merkmal von Anspruch 2 damit identisch. Mit Blick auf Fig. 37 ist das kennzeichnende Merkmal im Zusammenhang mit Anspruch 2 durch diese Lage in der untersten Ebene (25) ausgewiesen.
Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Fig. 33 dieses Teilsystem mit der Eigenschaft der photovoltaischen Sensitivität die Lage (23) indiziert wird, und in der Fig. 37 die Lage (23) diese Funktionalität in gleicher Weise vorhält.
Die dafür nutzbaren Verfahren der Vakuumbeschichtungstechnik nehmen Rückbezug auf den Stand der Technik. Aus dem Verfahrensspektrurn der Dünnschichttechnologie wird die Verfahrensvariante des Sputterns als Grundlage für das auszuführende Beispiel gewählt.
Das gekennzeichnete Merkmal des Anspruchs 2, also die Schichtabfolge in der beschriebenen Mehrschichtenaufbau auf den Trägerwerkstoff des herkömmlichen, bekannten Materials für konventionelle Deckelemente (beispielsweise Dachziegel) ist der 2. Hauptanspruch dieser Erfindung.
Die Zwischenschicht (24) in Fig. 33 beschreibt ein weiteres, gekennzeichnetes Merkmal des Mehrschichtenaufbaus als einen Bestandteil von Anspruch 2.
Die Funktionalität der Haftvermittlung ist zur Herstellung des schlüssigen Haftverbunds für den Mehrschichtenaufbau notwendig und gekennzeichneter Bestandteil des Anspruches 2.
Mittels der Fig. 35 und der Fig. 36 wird ein Grundzusammenhang aufbereitet für die bewußt entwickelte Funktionalität der Haftvermittlung in diesen Mehrschichtensystem im Wechselbezug zur Substratoberfläche (25) des betrachteten Deckelementes.
Das gekennzeichnete Merkmal der Haftvermittlung im Zusammenhang mit Anspruch 2 hat zum Ziel eine unlösbaren Verbund mit der Festkörper, nämlich dem Deckelement, herzustellen.
Der Verbundcharakter solcher Schichtsysteme läßt diesen Aufbau als untrennbare Einheit nach außen hin erscheinen und wirken.
Der Materialverbund aus Grundwerkstoff (Deckelement) und den Überzug führt über den systemeigenen Schichtaufbau zu den erwünschten und gekennzeichneten Systemmerkmal gemäss Anspruch 2.
Die Zwischenschicht (24) in Fig. 33 leistet hierbei die haftvermittelnde Funktion und kennzeichnet als Merkmal den Anspruch 2.
Nach Anspruch 2 wird auf der Silikatoberfläche des herkömmlichen Deckelementes bevorzugt, mittels der flampyrolytischen Vorbehandlung, eine hochvernetzte Oberfläche (24) aus Silikaten ausgebildet als gekennzeichnetes Merkmal.
Die so erhaltene mikroporöse Oberflächenstruktur (24), ist ein gekennzeichnetes Merkmal als Teil des Anspruchs 2, und dient zur weiteren mechanischen Verankerung der nachfolgenden Beschichtung.
Es stellt sich eine chemische Kopplung ein als Vorbereitung für nachfolgenden Beschichtung.
Mit den kennzeichnenden Merkmal nach Anspruch 2, nämlich dieser Silikatzwischenschicht (24), ist auch die Zusatzfunktion als Diffusionsbarriere (28) zum Festkörper, beziehungsweise zum Deckelement, hin gegeben.
Der Haftverbund zwischen der Trägeroberfläche (25) und der Lage (24) stellt sich über die Brechung von kovalenten Bindungen ein. Unter Bildung von Radikalen, Monomerreaktionen unter und über die Bildung von Hydroxyl- und Carboxylgruppen in der angereicherten Substratoberfläche, entstehen weitere polare Gruppen.
Dieser erheblich polarere Charakter, als im Vergleich zum Ausgangspunkt, also die Erhöhung der Konzentration polarer Gruppen in der Oberfläche (24), wirkt sich haftungsfördernd aus. Diese Technologie zur Haftverbesserung ist Stand der Technik und wird bei Keramiken mit einer sehr guten Verbesserung der Haftung angewandt.
Fig. 35 weist den grundsätzlichen Zusammenhang mit Blick auf die Kombination von Präparation des Haftgrunds [Deckelement, beziehungsweise Ebene (25), plus Lage (24) der Fig. 33] und der Polymerisation der Beschichtung als gekennzeichnetes Merkmal des Anspruches 2 aus.
Die Haftwirkung wird erzielt durch Kohäsions- und Adhäsionskräfte.
Mittels der Vakuum-Technik, respektive der Plasma-Technik, vertreten durch den Beschichtungstyp der Dünnschichttechnologie wird das eigentlich photovoltaisch wirksame Teilsystem (23) im Verbund aufgebracht.
Diese plasma-polymerisierten Beschichtungslagen (23) besitzen einen hohen Vernetzungsgrad und damit ein engmaschiges Molekularnetzwerk.
Resultierend daräus ergeben sich höchste Beständigkeiten und Haftfestigkeiten, der durch die sogenannte Zerstäubungstechnik, dem Sputtern nämlich, erzeugt werden.
Im Zusammenhang mit schlüssigen Haftverbund kennzeichnet die Plasmapolymerisation ein Merkmal des Anspruches 2 zur Schaffung von kontinuierliche Übergänge von einer Schichtlage zur nächsten darauffolgenden Schichtlage.
Es können so gesteuert Eigenschaftsgradienten über die Dickenausdehnung erzielt werden.
Anspruch 2 beinhaltet nachfolgend gekennzeichnetes Schichtenmerkmal der Fig. 33, welche sich durch eine hohe Flexibilität auszeichnet.
In Fig. 37 ist schematisch die funktionsspezifische Schichtfolge dargestellt.
Schicht (25) in Fig. 37 definiert die Funktionalität über die Substrateigenschaften, wie zum Beispiel reine natürliche Herkunft des Trägermaterials, Resistenz, Stabilität, bauphysikalische Eigenschaften, optimale Ökobilanz, aktive Kühlung, Dichtigkeit, klimapuffernde Wirkung, und so weiter.
Als Bestandteil des Anspruches 2 ist mit der Lage (24) das Merkmal gekennzeichnet, welches den Zonenanfang charakterisiert in welcher die Haftvermittlung mittels Silikatisierung seinen Beginn nimmt.
Mit der Schicht (28) in Fig. 37 ist ein gekennzeichnetes Merkmal des Anspruches 2 benannt, welches plaizhaltend für die haftvermittelnde Schicht mit der Wirkung einer Diffusionsbarriere steht.
In Fig. 37/Kennzeichnung (28) wird also die Haftwirkung zwischen den Grenzschichten über die Ausbildung chemischer Bindungen, also den Zusammenhalt von Atomen, wie sie vor allem in Molekülen und Kristallgittern besteht, unter anderen der unlösbare Haftverbund hergestellt.
Zwischenmolekulare Anziehungskräfte und die mechanische Verklammerung liefern weitere Beiträge zum schlüssigen Haftverbund als gekennzeichnetes Merkmal von Anspruch 2.
Diese Silikatisierung in der Ebene (24), einbezüglich Merkmal (28), ist von der Ökobilanz und der Resourcenverwertung her schlüssig, da das Element Silizium, als zweithäufigstes Element der Erdkruste, hier die Funktionalität liefert.
In Fig. 38 ist das Teilsystem im Mehrlagenschichtaufbau mit der photovoltaischen Sensitivität, als gekennzeichnetes Merkmal des Anspruches 2, abgebildet.
Die Systemdicke auf der Substratoberfläche beträgt circa 10 µm bis 30 µm.
In Fig. 38, als kennzeichnendes Merkmal von Anspruch 2, werden die Halbleiterschichten (30) und (35) unter der Zufuhr von Licht (31) elektrisch leitfähig.
Der n-Halbleiterfilm (30) besteht aus Kadmiumsulfid. Die Lage (35) besteht aus einer p-Halbleitermaterial, nämlich dem Kadmiumtellurid. Die Lage (34) markiert die Grenzschicht (inneres elektrisches Feld) an der ein sogennannter pn-Übergang stattfindet.
Der Abgriff der elektrischen Spannung vollzieht sich im weiteren über die Kontaktfinger (32), so der äußerer Kreis über das Anschließen eines elektrischen Verbrauchers geschlossen wird.
Die Lage (36) stellt den Rückseitenkontakt dar. Wird der äußere Kreis geschlossen kann schaltungstechnisch gesteuert Gleichstrom fließen.
Die Prinzipdarstellung der Fig. 38 liefert in Summe die Funktionalitäten der photovoltaischen Systembeschichtung.
Die ausgewiesene, abschließende Beschichtungslage (21) ist ein weiteres gekennzeichnetes Merkmal des Anspruches 2 und hat versiegelnde Eigenschaften - diese Grenzfläche schützt vor den Einflüssen der Umwelt und der direkten Umgebung in der Wirkung bekannter Systeme des Topcoats, beziehungsweise der Klarlacksysteme, zum Beispiel aus der Automobilindustrie.
Diese Grenzfläche zur Umwelt und Umgebung ist durch einen Randwinkel definiert, der weder besonders hydrophob (ca. größer/gleich 60°) noch besonders hydrophil (ca. größer/gleich 30°) vom Oberflächenzustand her gekennzeichnet ist.
Noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 41, Fig. 42 und Fig. 43 abgebildet.
In Fig. 41 und Fig. 42 ist der Kollektorschlauch (3) erkennbar; dieser Schlauch (3) ist wesentlicher Bestandteil des ersten Hauptanspruchs der Erfindung.
Die Dachstuhlkonstruktion, welche sich auch aus einer Materialauswahl zusammensetzt, die üblicherweise bei der Errichtung solcher Konstruktionen eingesetzt sind (zum Beispiel Holz), wird erfindungsgemäß mit herangezogen um den stromführenden Kreis zu schließen. Übliche und bekannte Bestandteile der Konstruktion, wie beispielsweise Sparren und Unterlattung (Dachlatten), finden hierbei als isolierendes Trägermaterial den Einsatz.
Die Kennung (11) der Fig. 44, weist eine weitere Veränderung am konventionellen Deckelement aus, nämlich die Weglassung von Teilen der unterbrochenen inneren Kopffalzrippe des Ziegels. Die so gewonnene Planfläche ist eine Bedingung, ein gekennzeichnetes Merkmal des 2. Erfindungsanspruches, um eine leitfähige Verbindung zu realisieren.
Die 2 zylinderförmigen Durchbrüche (46) der Fig. 41 bis Fig. 45, als Bestandteil eines erfindungsgemäß ausgeführten Deckelements als gekennzeichnetes Merkmal von Anspruch 2, sind notwendig um die leitfähige Verbindung und Kopplung zum Verbraucherstromkreis hin zu bewirken.
Bekannte, prismenförmige Unterlattungen (Dachlatten), zum Beispiel aus Holz, erfahren bevorzugt eine Veränderung als gekennzeichnetes Merkmal von Anspruch 2 dergestalt, dass auf 2 der 4 Auflageflächen im rechten Winkel zueinander versetzt, die jeweilige Sammelleitung (48) für Plus und Minus verlegt werden.
Diese Sammelleitungen können eine farbliche Differenzierung erfahren und beim Aufschlagen des Dachstuhls verlegt werden. Die Abführung der positiven und negativen Strompfade kann über unterschiedliche Sparren, der elektrischen Trennung wegen die beiden Strompolaritäten getrennt voneinander, zusammenführen.
Diese eingelassenen Sammelleitungen können bevorzugt aus isolierten Kupferbändern (48) der Fig. 43 bestehen. Zumindest eine, oder beide Stromleitungen Fig. 43 werden zwangsläufig durch das Eigengewicht, als ein weitere Merkmalskennzeichnung von Anspruch 2, des betrachteten Deckelements auch zum elektrischen Verbund und damit zwangsläufig zur Stromführung per System bestimmt.
Nach Anspruch 2 ist ein weiteres Merkmal gekennzeichnet durch diese Zwangskontaktierung, welche bewirkt wird durch die schwerkraftabhängige Anpressung des eines der beiden Befestigungsmitteln (47) an das direkt, parallel angebrachte Kupferband (48).
Die systembedingte Kontaktschaffung als gekennzeichnetes Merkmal von Anspruch 2 ist in Fig. 42 und in Fig. 43 wiedergegeben.
Gemäss Anspruch 2 ist ein weiteres Merkmal gekennzeichnet dadurch, dass die Verbindung und Kopplung zwischen betrachteten Deckelement und der Sammelleitung mit geeigneten Befestigungsmitteln (47) (Nagel, Schrauben, Muttern, Schraubnägel, federnde Klemmverbindung, und so weiter) aus leitfähigen Material erreicht wird. Beispielsweise ein schneidfähiger Befestigungskopf, vorzugsweise in Linsenkopfausführung, übernimmt eine unterstützende, leitfähige Funktion zum Kontaktfinger der photovoltaisch sensitiven Ebene hin (siehe Fig. 38).
Im Anspruch 2 der Erfindung ist ein weiteres Merkmal gekennzeichnet durch den Einsatz des Befestigungsmittel (47), welches erfindungsgemäß das Schließen des äußeren leitfähigen Stromkreises bewerkstelligt. Diese elektrische so geschaffene Verbindung wird zum Anschlußkasten geführt.
Durch den Einsatz solch üblicher und bekannter Befestigungsmittel (47) wird erfindungsgemäß auch ein weiterer Beitrag zur Sturm- und Windsogsicherung des Daches geleistet.
Durch geeignete, dem Stand der Technik entsprechend modifizierte Verfahren, wie zum Beispiel der Strukturierung, mechanische Ritzung, Lasereinsatz erfolgt der Kontakt der ausgeführten Befestigungselementen mit den leitfähigen Kontaktfingern (Grid) der erfindungsgemäß ausgeführten Deckelementen.
Die Verschaltung der Deckelemente erfolgt bevorzugt seriell.
3. Roof tile according to claim 1 and claim 2, characterized in that this roof tile combines a combination of the two functionalities, i.e. the solar thermal effect and the photovoltaic operation, on a modified covering element (absorber element).
According to claim 3, this combination results in an element in the overall construction which makes it possible to generate thermal energy as well as electrical energy by using the solar radiation on a modified covering element (roof tile) or the roof surface(s) covered with it.
The following measures advantageously ensure that a modified standard, relatively inexpensive roof tile can in principle be used both for heat generation and for simultaneous energy generation and extraction.
Only a few essential changes to the brick have to be made in order to make it suitable for solar thermal heat conversion by means of modified bricks (absorber element) and collectors (collector tubes) ( 3 ).
Preferably, this is characterized and realized as a subclaim in that the external, visible form and shape of the usual, known covering elements, or roof coverings, are not impaired despite the appropriate omission of hidden geometries that have previously been components of conventional, known covering elements.
This standard-sized and standard-sized absorber element is based on the respective double-fold, conventional design of known roof covering elements.
By omitting hidden geometries as a constructive requirement with regard to the cover element, the functionality is created during element production to accommodate the collector hose ( 3 ) in the cover system consisting of the modified cover elements (absorber element).
In Fig. 1, the absorber element [the starting point for this is, by way of example, the double-seam reform pan "Type Rheinland"] is designed according to claim 1 in terms of the features.
Claim 1 is characterized in that the omission of the inner cover fold rib ( 1 ) in Fig. 3 represents such a change.
Claim 1 is characterized by the omission of this second, internal cover fold rib ( 1 ) of Fig. 3 in combination with a maximum of 3 absorber elements; in this arrangement, the guide and laying channel for the collector hose ( 3 ) of Fig. 13 results as a further constructive claim and feature.
A further constructive claim, or change, influences the area of the head rabbet rib ( 7 ) of Fig. 1 to 3 and Fig. 10 in the form that a suitable recess is provided as a further characterization of claim 1.
A surface-related, rectangular material recess, corresponding to the geometry of the collector tube ( 3 ) (diameter) in Fig. 12, in the left area of the first head fold rib ( 6 ) in Fig. 1 - see view from above - prepares the conventional, known elements from the claim for use as absorber elements and characterizes claim 1 as a prepared feature.
With the feature ( 7 ) of Fig. 1, Fig. 3 and Fig. 16, a further constructive change is indicated in such a way that claim 1 is characterized by this. The modification of the element is carried out by omitting a coordinated rectangular piece.
For example, this measure can be achieved by forming a phase in the side fold part along the right longitudinal boundary of the inner side fold rib.
This modification in the foot area of the side fold part ( 7 ) of Fig. 1 in a coordinated rectangular shape up to the second inner side fold rib characterizes and identifies the absorber element in the sense of the preparation of claim 1.
With the measure ( 9 ) of Fig. 1, Fig. 3 and Fig. 16, i.e. a recess in the head rebate part, a further change in a constructive manner is indicated as a characterization in the sense of claim 1.
By creating a suitable passage in the area of the head fold ( 9 ) such that the element receives a semicircular recess corresponding to the geometry of the hollow strand ( 3 ) (diameter), the feature ( 9 ) in the formulation of claim 1 characterizes.
With this design, or these modifications, by constructive omission, a suitable collector hose ( 3 ) in Fig. 12 can be guided and laid from element to element in the "four-element corner" of Fig. 16. This feature characterizes claim 1 and is part of the invention!
In the roof and, as shown accordingly in the figures, a collector hose ( 3 ) defined by the dimensions of the system is laid and guided in such a way that, according to Fig. 19, the usual, structurally desired impression of the roof landscapes is not impaired, and in claim 1 the same content component of the invention.
The modified element "absorber element" ensures that, characterized by the feature ( 6 ) in Fig. 1 and the feature ( 7 ) in Fig. 1, the guidance and laying of the collector hose ( 3 ) is structurally enabled, and is the content of claim 1.
Fig. 17 shows that the collector hose ( 3 ) can preferably be laid continuously and endlessly in the existing guide channel as a characterized part and constructive feature of claim 1, related to the elements.
Fig. 15 shows the absorber element in a cross-sectional view.
The feature ( 3 ) represents the laid hollow strand, as a constructive feature and characterized part of claim 1 of the invention, in the overlapping area of the absorber elements.
The guide channel required for this purpose has been structurally created by forming a cavity while omitting the inner cover rib ( 1 ) in Fig. 3 in the overlapping area of two absorber elements as a characterized component of claim 1 in its formulation.
For the purpose of good irradiation conversion, the surface of a suitable, flexible, black collector hose ( 3 ) is laid and guided endlessly and continuously through the overlapping area of two modified cover elements (absorber element) in a way that is concealed from the outside. In terms of content, this marked feature is a core reference of claim 2 in its preparation.
Only a suitable clamping tool ( 5 ), for example realized by flexible clips, which are attached to the side of the element in a U-shaped enclosure, hold the collector hose ( 3 ) in its running direction, as a further characterized detail of the formulated claim 1.
The loose laying of the collector hose ( 3 ), guided by a coordinated clamping tool ( 5 ), takes place in the course of the roof covering process, as shown in Fig. 18 as a characterized feature of claim 1.
The clamping, clip-shaped loose fixation of the collector hose ( 3 ) by means of device ( 5 ) is shown in Fig. 18 and characterizes claim 1 as a feature; advantageously, the loose laying of the collector hose ( 3 ) is also structurally supported by this feature.
When the collector hose ( 3 ) is installed according to Fig. 18, the features ( 6 ) and ( 7 ) on the absorber element, according to Fig. 1 and Fig. 3, ensure that the hollow strand runs from element to element in accordance with the claim and as a marked feature in the sense of claim 1.
By a further feature of claim 1, characterized in Fig. 17, it is visible that the collector hose ( 3 ) runs in a meandering shape ( 14 ) in the roof surface.
This design, or rather the feature of the meandering installation, refers to the warm roof.
These roof tiles are laid in a conventional manner on the roof truss on roof battens and a pipe (hollow strand) ( 3 ) is laid in the grooves and/or recesses provided for this purpose, the preferred form of which is an elastic hose ( 3 ) which runs in a meandering shape ( 14 ) as the characterized feature of claim 1.
This meandering preferred laying direction ( 14 ), i.e. coming from one direction (first direction) going into a second direction (for example from bottom to top) and then back down (first direction) and so on in an alternating manner, is a further characterized feature of claim 1 of this invention.
In this context, the warm roof is to be regarded as a characterized component of the invention, or rather of claim 1.
Features shown in Fig. 17 show the concealed meandering installation ( 14 ) of the collector hose ( 3 ) in the cover image and identify this feature as part of claim 1 of the invention.
The outlet of the hose ( 3 ) from the absorber elements of Fig. 14 runs in the concealed foot or head area of these elements, which overlap each other virtually without a hose.
The absorber elements are enclosed on all sides by elements laid "without a tube", as shown in feature ( 16 ) as a characteristic of Fig. 19 (hatched area) and are part of the content of claim 1. The familiar roof landscape ( Fig. 19), characterized by conventional, known elements of the roof covering, thus experiences no change in its external appearance and is and remains retained as a characterized feature of claim 1.
Tubeless absorber elements of the roof covering conceal visible exits of the collector tube ( 3 ) from the absorber elements in Fig. 18. The exit of the tube is made possible by the identified feature ( 6 ) as well as the feature ( 7 ) identified in Fig. 1, as a further aspect of claim 1 of the invention.
Claim 1, characterized in that the feature ( 17 ) of Fig. 20 illustrates how in the rear area of the absorber elements the collector hose ( 3 ) also runs concealed through the absorber elements of the roof. According to the partial section of the flexible collector hose ( 3 ) shown in Fig. 11, the corrugated pipe design is described as the characterized feature ( 12 ) of claim 1.
The colour of the collector hose ( 3 ) is black as per the design.
The color black is a preferred and advantageous development of the invention and is to be regarded as a characterized part of claim 1 of this invention.
The method of installing the corrugated pipe in a meandering parallel arrangement ( 14 ) on the roof is an embodiment feature in a characterizing manner of claim 1.
This enables the compensation of different expansion coefficients of the absorber element and the collector hose ( 3 ).
The loose, free and guided hose laying in the designated overlap area of the absorber elements is a second guarantee for the suitability of the system and belongs to the characterized part of the invention with regard to claim 1. The conditions of the thermal expansion of the hose material are met by the quasi "floating" laying of the collector hose ( 3 ).
There are no fixed points in the installation area of the roof, which, in their omission and effects, are to be considered as part of the characterized part of the invention.
The required expansion possibilities are met by expansion bends, the flexible corrugated pipe design ( 12 ) of Fig. 12, and a loose clamping guide ( 5 ) of the hose ( Fig. 18). These aforementioned, characterized features are part of claim 1 of the invention.
The tube or hose design, in corrugated ( 12 ) or ribbed form ( 12 ), as shown in Fig. 11, ensures hose stability even in critical areas of the 180° hose guide.
The material question of the hose is defined according to the embodiment by the material polyamide, which in this sense is also to be counted as part of the characterized part of claim 1 of the invention.
Claim 1 is characterized by the enlarged surface of the hose ( 3 ) over the given corrugated structure (rib shape) ( 12 ) of Fig. 11 as a further feature; this functionality supports the absorption capacity. This surface enlargement relates to the inner diameter of the collector hose ( 3 ).
The mixing of the heat transfer fluid, due to turbulent flow characteristics in the wall area, caused by the corrugated or ribbed shape ( 12 ) of Fig. 11, is a further characteristic feature of claim 1.
The absorption effect of the conventional roof covering element is optimally achieved, also in terms of color, by the inventive use of the classic, strong natural red without further surface treatment (engobe, etc.) in a known manner. Claim 1 is characterized by the feature of the immediate, direct contact of the hose ( 3 ) of Fig. 13 and Fig. 15 on all sides with 2 absorber elements each. The entire jacket surface of the collector hose ( 3 ) of Fig. 15 can absorb the heat directly from all sides of the cover element enclosure and dissipate it to the heat transfer fluid flowing through the hose ( 3 ) without major loss rates. The partially absorbed solar radiation energy is transferred to the hose ( 3 ) of Fig. 15 via the all-round enclosure by the absorber elements, as well as, among other things, by the indirectly emitted heat from the warm roof or the roof structure.
The intended low-flow system design of the pumping system as a characterizing part of claim 1 in itself represents a contribution to reducing the circulation quantities and power consumption of the pump.
This results in lower heat loss due to thinner risers in relation to the diameter of the collector hose ( 3 ) used and the resulting lower filling contents. In the case of the use of heat pumps, the same basic design applies in the sense of a characterizing part of claim 1.
Roof tile for covering roofs in a known and conventional manner, which are provided with overlaps for sealing against rain, according to claim 2, characterized in that the roof tile is permanently connected on its upper side to a photovoltaic, sensitive layer ( Fig. 33).
The figures show the multi-layer structure in a basic preparation.
This multi-layer system satisfies the principle of functional division, in the sense that each layer in the system has special properties and characteristics depending on its position.
The composite system in the permanent, adhesive connection with the carrier (modified cover element) characterizes the second main claim of the invention in the described combinations.
Fig. 33 shows the plane ( 25 ) as a solid surface as a characterized feature of claim 2. This solid surface undergoes different changes to the surface than previously known surface modifications, such as glazing, damping, engobe, fluating, ocratizing or coloring; these modifications are eliminated.
The material of the substrate consists essentially of oxides of silicon, the silicate in the form of SiOx.
The cover element as coarse ceramic provides the solid surface, which provides desired functionalities by means of an adhesive multi-layer structure, as a characterizing feature of claim 2.
In Fig. 33 of the patent, the position ( 25 ) as a characterized feature of claim 2 is identical thereto. With regard to Fig. 37, the characterizing feature in connection with claim 2 is identified by this position in the lowest level ( 25 ).
Claim 2 is characterized in that in Fig. 33 this subsystem with the property of photovoltaic sensitivity is indicated by the layer ( 23 ), and in Fig. 37 the layer ( 23 ) provides this functionality in the same way.
The vacuum coating technology processes that can be used for this purpose are based on the state of the art. From the range of thin film technology processes, the sputtering process variant is chosen as the basis for the example to be carried out.
The characterized feature of claim 2, i.e. the layer sequence in the described multi-layer structure on the carrier material of the conventional, known material for conventional covering elements (for example roof tiles) is the 2nd main claim of this invention.
The intermediate layer ( 24 ) in Fig. 33 describes a further characterized feature of the multilayer structure as a component of claim 2.
The functionality of the adhesion promoter is necessary for producing the coherent adhesive bond for the multi-layer structure and is a characterized component of claim 2.
By means of Fig. 35 and Fig. 36, a basic relationship is prepared for the deliberately developed functionality of the adhesion promotion in this multilayer system in mutual relation to the substrate surface ( 25 ) of the cover element under consideration.
The characterized feature of the adhesion promoter in connection with claim 2 aims to produce an inseparable bond with the solid body, namely the cover element.
The composite nature of such layer systems makes this structure appear and function as an inseparable unit.
The material composite of base material (covering element) and the coating leads via the system's own layer structure to the desired and characterized system feature according to claim 2.
The intermediate layer ( 24 ) in Fig. 33 performs the adhesion-promoting function and characterizes claim 2 as a feature.
According to claim 2, a highly cross-linked surface ( 24 ) made of silicates is preferably formed on the silicate surface of the conventional cover element by means of the flampyrolytic pretreatment as a characterized feature.
The microporous surface structure ( 24 ) thus obtained is a characterized feature as part of claim 2 and serves for further mechanical anchoring of the subsequent coating.
A chemical coupling occurs in preparation for subsequent coating.
With the characterizing feature according to claim 2, namely this silicate intermediate layer ( 24 ), the additional function as a diffusion barrier ( 28 ) to the solid body, or to the cover element, is also provided.
The adhesive bond between the carrier surface ( 25 ) and the layer ( 24 ) is established by breaking covalent bonds. Further polar groups are formed through the formation of radicals, monomer reactions and the formation of hydroxyl and carboxyl groups in the enriched substrate surface.
This significantly more polar character than the starting point, i.e. the increase in the concentration of polar groups in the surface ( 24 ), has an adhesion-promoting effect. This technology for improving adhesion is state of the art and is used in ceramics with very good improvement in adhesion.
Fig. 35 shows the fundamental connection with regard to the combination of preparation of the adhesive base [cover element, or plane ( 25 ), plus layer ( 24 ) of Fig. 33] and the polymerization of the coating as a characterized feature of claim 2.
The adhesive effect is achieved through cohesive and adhesive forces.
By means of vacuum technology or plasma technology, represented by the coating type of thin-film technology, the actually photovoltaically effective subsystem ( 23 ) is applied in the composite.
These plasma-polymerized coating layers ( 23 ) have a high degree of cross-linking and thus a close-meshed molecular network.
This results in the highest levels of resistance and adhesion strength, which are achieved through the so-called atomization technique, namely sputtering.
In connection with a coherent adhesive bond, plasma polymerization characterizes a feature of claim 2 for creating continuous transitions from one layer to the next subsequent layer.
In this way, property gradients can be achieved in a controlled manner across the thickness extension.
Claim 2 contains the layer feature of Fig. 33 characterized below, which is characterized by a high flexibility.
Fig. 37 shows a schematic representation of the function-specific layer sequence.
Layer ( 25 ) in Fig. 37 defines the functionality via the substrate properties, such as pure natural origin of the carrier material, resistance, stability, building physics properties, optimal ecological balance, active cooling, tightness, climate buffering effect, and so on.
As part of claim 2, the layer ( 24 ) is the feature which characterizes the beginning of the zone in which the bonding by means of silicatization begins.
The layer ( 28 ) in Fig. 37 denotes a characterized feature of claim 2, which represents the adhesion-promoting layer with the effect of a diffusion barrier.
In Fig. 37/marking ( 28 ), the adhesive effect between the boundary layers is thus produced by the formation of chemical bonds, i.e. the cohesion of atoms, as it exists mainly in molecules and crystal lattices, among other things the indissoluble adhesive bond.
Intermolecular attractive forces and mechanical interlocking provide further contributions to the coherent adhesive bond as a characterized feature of claim 2.
This silicatization in the plane ( 24 ), including feature ( 28 ), is conclusive from the point of view of ecological balance and resource utilization, since the element silicon, as the second most abundant element in the earth's crust, provides the functionality here.
In Fig. 38, the subsystem in the multilayer structure with the photovoltaic sensitivity, as a characterized feature of claim 2, is shown.
The system thickness on the substrate surface is approximately 10 µm to 30 µm.
In Fig. 38, as a characterizing feature of claim 2, the semiconductor layers ( 30 ) and ( 35 ) become electrically conductive under the supply of light ( 31 ).
The n-semiconductor film ( 30 ) consists of cadmium sulfide. The layer ( 35 ) consists of a p-semiconductor material, namely cadmium telluride. The layer ( 34 ) marks the boundary layer (internal electric field) at which a so-called pn junction takes place.
The electrical voltage is then tapped via the contact fingers ( 32 ), so that the outer circuit is closed by connecting an electrical consumer.
The position ( 36 ) represents the rear contact. If the outer circuit is closed, direct current can flow under circuit control.
The schematic diagram in Fig. 38 provides a summary of the functionalities of the photovoltaic system coating.
The designated, final coating layer ( 21 ) is a further characterized feature of claim 2 and has sealing properties - this interface protects against the influences of the environment and the immediate surroundings in the effect of known topcoat systems or clearcoat systems, for example from the automotive industry.
This interface with the environment and surroundings is defined by a contact angle which is neither particularly hydrophobic (approx. greater than or equal to 60°) nor particularly hydrophilic (approx. greater than or equal to 30°) in terms of the surface condition.
Yet another preferred embodiment of the invention is shown in Fig. 41, Fig. 42 and Fig. 43.
In Fig. 41 and Fig. 42 the collector hose ( 3 ) can be seen; this hose ( 3 ) is an essential part of the first main claim of the invention.
The roof truss construction, which is also made up of a selection of materials that are usually used in the construction of such structures (e.g. wood), is used according to the invention to close the current-carrying circuit. Common and well-known components of the construction, such as rafters and sub-battens (roof battens), are used as insulating support material.
The identifier ( 11 ) of Fig. 44 shows a further change to the conventional covering element, namely the omission of parts of the interrupted inner head rib of the tile. The flat surface thus obtained is a condition, a characterized feature of the 2nd invention claim, in order to realize a conductive connection.
The two cylindrical openings ( 46 ) of Fig. 41 to Fig. 45, as part of a cover element designed according to the invention as a characterized feature of claim 2, are necessary to effect the conductive connection and coupling to the consumer circuit.
Known, prism-shaped sub-battens (roof battens), for example made of wood, preferably undergo a modification as a characterized feature of claim 2 in such a way that the respective collecting line ( 48 ) for plus and minus is laid on 2 of the 4 support surfaces offset at right angles to one another.
These collecting lines can be differentiated by color and laid when the roof truss is opened. The positive and negative current paths can be led together via different rafters, which keep the two current polarities separate from each other for electrical isolation.
These embedded bus lines can preferably consist of insulated copper strips ( 48 ) of Fig. 43. At least one or both power lines Fig. 43 are inevitably determined by the dead weight, as a further feature of claim 2, of the cover element in question also for electrical connection and thus inevitably for current conduction via the system.
According to claim 2, a further feature is characterized by this forced contact, which is caused by the gravity-dependent pressing of one of the two fastening means ( 47 ) onto the directly, parallel attached copper strip ( 48 ).
The system-related contact creation as a characterized feature of claim 2 is shown in Fig. 42 and in Fig. 43.
According to claim 2, a further feature is characterized in that the connection and coupling between the cover element in question and the collecting line is achieved with suitable fastening means ( 47 ) (nails, screws, nuts, screw nails, spring clamp connection, etc.) made of conductive material. For example, a cutting fastening head, preferably in lens head design, takes on a supporting, conductive function towards the contact finger of the photovoltaically sensitive level (see Fig. 38).
In claim 2 of the invention, a further feature is characterized by the use of the fastening means ( 47 ) which, according to the invention, closes the external conductive circuit. This electrical connection thus created is led to the junction box.
By using such conventional and known fastening means ( 47 ), according to the invention a further contribution is made to protecting the roof against storms and wind suction.
By means of suitable methods modified in accordance with the state of the art, such as structuring, mechanical scratching, laser use, the contact of the fastening elements designed with the conductive contact fingers (grid) of the cover elements designed according to the invention is achieved.
The connection of the cover elements is preferably done in series.
4. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung (10), beschrieben in Fig. 3, also die Anphasung und partielle Dickenreduzierung des Ziegels im Deckfalzteil, ein weiteres wahlfreies Merkmal der Weglassung von verdeckten Geometrien ist. Die Weglassung wird vorgenommen in Form einer bevorzugten Längsausrichtung auf einen Teil der Projektionslinie, der nicht mehr vorhandenen inneren Deckfalzrippe an bisher bekannten Ziegeln. 4. Roof tile according to claim 1, characterized in that the change ( 10 ) described in Fig. 3, i.e. the chamfering and partial reduction in thickness of the tile in the cover rebate part, is a further optional feature of the omission of hidden geometries. The omission is carried out in the form of a preferred longitudinal alignment to a part of the projection line, the no longer present inner cover rebate rib on previously known tiles. 5. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung, entsprechend der Geometrie des Kollektorschlauchs (3) (Durchmesser) der Fig. 11, im linken Bereich der ersten Kopffalzrippe (13) in Fig. 24 - siehe Ansicht von oben - die konventionellen, bekannten Elemente für den Einsatz als Absorberelement vorbereiten. 5. Roof tile according to claim 1, characterized in that a recess, corresponding to the geometry of the collector tube ( 3 ) (diameter) of Fig. 11, in the left area of the first head rib ( 13 ) in Fig. 24 - see view from above - prepares the conventional, known elements for use as an absorber element. 6. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass grundsätzlich Kopplungen von Schlauchteilstücken zwecks Verlegung des Kollektorschlauchs (3) zum Einsatz gebracht werden können. Ein geeigneter Kollektorschlauch (3), beziehungsweise Rohr, optional auch durch Kupplungsstücke verbunden sein kann, um im maximalen Anspruch auf alle verfügbaren Dachflächen verlegt werden zu können. Ebenso ist es möglich nur Teilbereiche der gesamten Dachfläche mit angepaßten Schlauchlängen mit oder ohne Kopplungen zu verlegen. 6. Roof tile according to claim 1, characterized in that couplings of hose sections can generally be used for laying the collector hose ( 3 ). A suitable collector hose ( 3 ) or pipe can optionally also be connected by coupling pieces in order to be able to be laid on all available roof surfaces as far as possible. It is also possible to lay only parts of the entire roof surface with adapted hose lengths with or without couplings. 7. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass grundsätzlich mit der Dachart des Kaltdaches, kombiniert mit wasserabweisenden, diffusionsoffenen Unterdeckbahnen, eine ähnliche Synergiewirkung der Wärmebilanz, bezogen auf die solarthermische Funktion, zu realisieren ist. 7. Roof tile according to claim 1, characterized in that, in principle, with the roof type of the cold roof, combined with water-repellent, diffusion-open underlayment membranes, a similar synergistic effect of the heat balance, related to the solar thermal function, can be realized. 8. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt des Schlauches (3) aus den Absorberelementen in Fig. 19 und Fig. 20 im verdeckten Fuß- oder Kopfbereich konventioneller, bekannter Elemente erfolgen kann. 8. Roof tile according to claim 1, characterized in that the exit of the hose ( 3 ) from the absorber elements in Fig. 19 and Fig. 20 can take place in the concealed foot or head area of conventional, known elements. 9. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass andere dunkle Farben in Bezug auf den Kollektorschlauch (3) eingesetzte werden können. 9. Roof tile according to claim 1, characterized in that other dark colors can be used with respect to the collector hose ( 3 ). 10. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Permeationsverhalten bei Kunststoffmaterial durch die zusätzliche Erzeugung einer polaren Oberfläche, zum Beispiel mittels Fluorierung, gezielt beeinflußt werden kann. 10. Roof tile according to claim 1, characterized in that the permeation behavior of plastic material can be specifically influenced by the additional creation of a polar surface, for example by means of fluorination. 11. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Alternativmaterial für den Schlauch beispielsweise Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Polypropylen, Hostalen PPH 4122, Polyäthylen, auch in der Farbe Schwarz und ähnliche, zum Einsatz kommen kann. 11. Roof tile according to claim 1, characterized in that the alternative material for the hose can be, for example, aluminum, copper, stainless steel, polypropylene, Hostalen PPH 4122 , polyethylene, also in the color black and the like. 12. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle anderen Oberflächen-, Struktur- und farbgebenden Einflußnahmen Bestandteil der Erfindung sein können. Zum Beispiel sind vorzugsweise alle dunklen und schwarzen Farbtöne einzubeziehen, wie auch das Engobieren, die Glasur, Solarlackauftrag und die farbtechnische Dämpfung der Oberflächen dieser Elemente. 12. Roof tile according to claim 1, characterized in that all other surface, structure and color-imparting influences can be part of the invention. For example, all dark and black colors are preferably included, as well as engobing, glazing, solar paint application and color-technical dampening of the surfaces of these elements. 13. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektorschlauch (3) in ähnlicher Funktionalität zum Einsatz kommen kann, wenn die Schlauchoberfläche anders als gerippt vorliegt. Eine glatte Oberfläche wäre eine denkbare Alternative. 13. Roof tile according to claim 1, characterized in that the collector hose ( 3 ) can be used in a similar functionality if the hose surface is other than ribbed. A smooth surface would be a conceivable alternative. 14. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umwälzsystem für die Wärmeträgerflüssigkeit auf natürliche Art und Weise (Konvektion, Strahlung und Wärmeleitung) vonstatten gehen kann, zum Beispiel in Form einer Auslegung als passive Anlage; ebenso denkbar wäre das System als aktive Anlage zu betreiben, wie erfindungsgemäß bevorzugt ausgeführt, jedoch ausgerüstet mit bekannten, üblicherweise im Einsatz befindlicher Umpumpsystemen, zum Beispiel in Form einer Heizungspumpe. 14. Roof tile according to claim 1, characterized in that the circulation system for the heat transfer fluid can take place in a natural manner (convection, radiation and heat conduction), for example in the form of a design as a passive system; it would also be conceivable to operate the system as an active system, as preferably designed according to the invention, but equipped with known, usually used pumping systems, for example in the form of a heating pump. 15. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anspruch des Patents zugrundegelegt ist, daß die photovoltaisch sensitive Oberfläche mit einer Antireflexschicht abschließt. Schicht (23) verdeutlicht die Lage der photosensitiven Systembeschichtung und die Schicht (21) stellt den Übergang zur selbstreinigenden Oberfläche dar; die Zwischenschicht (21) kann zudem eine Antireflexbeschichtung erhalten für die photovoltaischen Beschichtung im System auf der Deckelementoberfläche. 15. Roof tile according to claim 1, characterized in that the claim of the patent is based on the fact that the photovoltaically sensitive surface is closed with an anti-reflective layer. Layer ( 23 ) clarifies the position of the photosensitive system coating and layer ( 21 ) represents the transition to the self-cleaning surface; the intermediate layer ( 21 ) can also receive an anti-reflective coating for the photovoltaic coating in the system on the cover element surface. 16. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (21) in Fig. 33, respektive die Lage (21) der Fig. 37, diese Grenzschicht markiert, welche die darunterliegende Moduloberfläche zur Umgebung abgrenzt. Diese Schicht besitzt unter anderen die Funktion die photovoltaisch sensitiv fungierende Lage des beschichteten Deckelements mittels eine wasserabweisenden, mikrostrukturierten Oberfläche von Verschmutzung frei und damit permanent aktiv (zur Stromerzeugung befähigt) zu halten. Die Fig. 39 und 40 befassen sich mit der Funktionalität der selbstreinigenden Oberfläche zur Aktivhaltung der photovoltaisch, sensitiv wirkenden Moduloberfläche. In der Fig. 39 und in der Fig. 40 wird die Abreinigungswirkung in einer Gegenüberstellung verdeutlicht. Ein Wassertropfen (40) spült Schmutzpartikel (41) vom mikrostrukturierten Untergrund (21), beziehungsweise von der mikrostrukturierten Oberfläche, ab. Nur diese rauhe Oberfläche könne sich selbst reinigen. Glatte Flächen (44) sind hierzu nicht in der Lage. In der Praxis wirken sich diese Eigenschaften für das sensitive, photovoltaische Teilsystems im Mehrschichtenverbund des beschichteten Deckelementes dergestalt aus, daß etwas Feuchtigkeit genügt die verschmutzte Oberfläche abzureinigen. Fremdpartikel (41) finden keinen dauerhaften Halt; sie verbinden sich vielmehr mit den sich ausbildenden Wassertropfen (40), welche den Schmutz (41) abtransportieren. Dieses Abperlvermögen schiebt diese Fremdpartikel (41) (Schmutzteilchen) nicht nur weiter, sondern befördert das Teilchen (41) von der Oberfläche (21) weg! Diese optionale Oberflächenauslegung, als Nebenanspruch des Patents, bezieht sich auf den Aufbau des Mehrschichtensystems und den Schutz der photovoltaisch sensitiven Teilsystems, welches sich auf der nach außen hin sichtbaren Oberfläche eines herkömmlichen Deckelements befindet.
Der Anspruch bezieht sich nicht in erster Linie auf die Verfahren, welche im Markt befindlich sind. Begrifflichkeiten, wie Sol-Gel-Technologie, organische Metallbeschichtung, elektrokeramische Beschichtung, Antigraffitibeschichtung, Solarlack und Lotus-Effekt sind vom Schutzanspruch im Sinne der Applikationsverfahren in das vorliegende Patent nicht miteinbezogen.
16. Roof tile according to claim 1, characterized in that the layer ( 21 ) in Fig. 33, or the layer ( 21 ) in Fig. 37, marks this boundary layer which delimits the underlying module surface from the environment. This layer has, among other things, the function of keeping the photovoltaically sensitive layer of the coated cover element free of dirt by means of a water-repellent, microstructured surface and thus permanently active (capable of generating electricity). Figs. 39 and 40 deal with the functionality of the self-cleaning surface for keeping the photovoltaically sensitive module surface active. In Fig. 39 and Fig. 40, the cleaning effect is illustrated in a comparison. A drop of water ( 40 ) washes dirt particles ( 41 ) off the microstructured substrate ( 21 ), or from the microstructured surface. Only this rough surface can clean itself. Smooth surfaces ( 44 ) are not capable of this. In practice, these properties have an effect on the sensitive, photovoltaic subsystem in the multi-layer composite of the coated cover element in such a way that a little moisture is enough to clean the dirty surface. Foreign particles ( 41 ) do not find a permanent hold; rather, they combine with the water drops ( 40 ) that form, which carry the dirt ( 41 ) away. This beading ability not only pushes these foreign particles ( 41 ) (dirt particles) further, but also transports the particle ( 41 ) away from the surface ( 21 )! This optional surface design, as a secondary claim of the patent, relates to the structure of the multi-layer system and the protection of the photovoltaically sensitive subsystem, which is located on the externally visible surface of a conventional cover element.
The claim does not primarily refer to the processes that are on the market. Terms such as sol-gel technology, organic metal coating, electroceramic coating, anti-graffiti coating, solar paint and lotus effect are not included in the protection claim in the sense of the application processes in the present patent.
17. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnschicht-Photovoltaikbeschichtung bevorzugt aufgebracht wird in einer modifizierten Durchlauf- Dünnschicht-Prozessierungseinheit mittels der Sputtermethode "close-space-sublimation". 17. Roof tile according to claim 1, characterized in that the thin-film photovoltaic coating is preferably applied in a modified continuous thin-film processing unit by means of the "close-space sublimation" sputtering method. 18. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eventuelle Dichteeinflüsse (51) des Materials, mit Blick auf die bekannten uxid üblichen Deckelemente, vermieden werden mittels einer optional durchzuführenden Abdichtung durch eine Imprägnierung (52) ausgewiesen in Fig. 34. Diese Abbildung vermittelt in einer Prinzipdarstellung die Wirkeffizienz solcher Konditionierungsschritte. Dieser optionale Behandlungsschritt bereitet das Deckelement bei Bedarf für die nachfolgende Beschichtung vor. Unter den Aspekt der Warmdachauslegung ist dieses Merkmal der Imprägnierung (52) ein Mittel der Wahl herkömmliche, bekannte Deckelemente, ohne Einbußen an die Qualität der Eindeckung, für die weitere Beschichtung gegebenenfalls zu konditionieren. Die Imprägnierung (52) ist nach dem Stand der Technik bei Steinen und Grobkeramiken ein Weg der Vorbehandlung vor den eigentlichen Beschichtungsschritten. 18. Roof tile according to claim 1, characterized in that possible density influences ( 51 ) of the material, with regard to the known uxid usual covering elements, are avoided by means of an optional sealing by impregnation ( 52 ) shown in Fig. 34. This figure provides a schematic representation of the effectiveness of such conditioning steps. This optional treatment step prepares the covering element for the subsequent coating if required. From the point of view of warm roof design, this feature of the impregnation ( 52 ) is a means of choice for conditioning conventional, known covering elements for further coating if necessary, without loss of the quality of the covering. According to the state of the art, the impregnation ( 52 ) is a method of pretreatment for stones and coarse ceramics before the actual coating steps. 19. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Option der Parallelverschaltung der Zellen, beziehungsweise der Deckelemente ebenso denkbar ist. 19. Roof tile according to claim 1, characterized in that the option of parallel connection of the cells or the cover elements is also conceivable. 20. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Konditionierung der Elementenoberfläche mit Silikatsinter in Kombination mit anderen Verbindungtechniken den Verbund des Beschichtungssystems sicherstellt. Es bildet sich an der Oberfläche durch die Silikatisierung eine hochvernetzte Schicht aus für die feste Haftung von zum Beispiel Klebstoffen und Druckfarben, oder Laminiergut. Unter anderen wird durch die mikropöröse Oberflächenstruktur die mechanische Verankerung der organischen Komponenten realisiert und es erfolgt eine chemische Kopplung der organischen Komponenten an diese Silikatoberfläche. Der Einsatz dieser Technik zur Haftverbesserung kann in Kombination beispielsweise mit Acrylaten, Epoxiden, Polyurethanen, Silikonen und reaktive Klebstoffen realisiert werden.
Die erzielte Haftung in dieser Kombination hat nichts gleich mit herkömmlichen, dem Stand der Technik entsprechenden, Befestigungsverfahren
In der Kombination des Silikatsinters und nichtmetallischer Stoffe (zum Beispiel Klebstoff) werden die Werkstoffe durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) verbunden.
20. Roof tile according to claim 1, characterized in that the adhesion-promoting conditioning of the element surface with silicate sinter in combination with other bonding techniques ensures the bond of the coating system. A highly cross-linked layer is formed on the surface through the silicatization for the firm adhesion of, for example, adhesives and printing inks, or laminated material. Among other things, the mechanical anchoring of the organic components is achieved through the microporous surface structure and a chemical coupling of the organic components to this silicate surface takes place. The use of this technology to improve adhesion can be achieved in combination with, for example, acrylates, epoxies, polyurethanes, silicones and reactive adhesives.
The adhesion achieved in this combination has nothing in common with conventional, state-of-the-art fastening methods
In the combination of silicate sinter and non-metallic substances (e.g. adhesive), the materials are bonded by surface adhesion (adhesion) and internal strength (cohesion).
21. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Silikatisierung (Silikatsinter), also Merkmal (24) inklusive Merkmal (28) auch per Strahltechnik oder Flammbeschichtung realisiert werden kann.
Das Basis besteht in der Auftrag, bzw. der Beschichtung, mit einer dünnen Silicatschicht [Merkmal (24) und Merkmal (28)] in der Dimension von ca. 100 nm auf der Substratoberfläche zum Beispiel mit einer Flamme.
Die Erzeugung dieser beschriebenen Silikatschicht lässt sich zum Beispiel durch flammpyrolytische Abscheidung erreichen. Das heißt, in eine Brenngasflamme wird eine siliziumorganische Verbindung eingemischt. Diese bilden während und bei der Verbrennung durch kurzzeitigen Kontakt der Flamme mit der Oberfläche die Silikatschichtstruktur dargestellt in Merkmal (24) und Merkmal (28) aus.
21. Roof tile according to claim 1, characterized in that the silicatization (silicate sinter), i.e. feature ( 24 ) including feature ( 28 ), can also be realized by blasting technology or flame coating.
The basis consists in the application, or coating, of a thin silicate layer [feature ( 24 ) and feature ( 28 )] in the dimension of approximately 100 nm on the substrate surface, for example with a flame.
The production of this described silicate layer can be achieved, for example, by flame pyrolytic deposition. This means that an organosilicon compound is mixed into a fuel gas flame. During and during combustion, these form the silicate layer structure shown in feature ( 24 ) and feature ( 28 ) through brief contact of the flame with the surface.
22. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die reflektionsgesteuerte Auslegung der Oberfläche (21) im Grenzübergang zur Umwelt (20) durch Einflußnahme auf die Mikrostruktur der Oberfläche (21) vorgenommen werden kann.
Die Gestaltung dieser Mikrostruktur der Oberfläche (21) kann eine strahlungstechnisch relevante Funktion beinhalten in Form der Wirkung als Interferenzfilter, Halbleiterfilter oder Strukturfilter.
Die Kombination dieser Filterwirkung im System des Mehrlagenschichtautbaus ist hier das gekennzeichnete Merkmal.
22. Roof tile according to claim 1, characterized in that the reflection-controlled design of the surface ( 21 ) in the boundary transition to the environment ( 20 ) can be carried out by influencing the microstructure of the surface ( 21 ).
The design of this microstructure of the surface ( 21 ) can include a radiation-relevant function in the form of the effect as an interference filter, semiconductor filter or structural filter.
The combination of this filter effect in the system of multi-layer construction is the distinctive feature here.
23. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der störende organische Bewuchs an der offen für das Licht frei zugänglichen Oberfläche der Deckelemente unterbunden werden kann durch die Oberflächengestaltung in der Grenzschicht (21).
Das Merkmal der Ausbildung einer selbstabreinigenden Oberfläche in Kombination mit der photovoltaischen Funktionalität der nach außen sichtbaren Deckelementenoberfläche bildet diesen Anspruch aus.
Das Vorhalten eines fehlenden Haftgrund, vorzugsweise realisiert über die Schaffung einer mikrostrukturierten Oberfläche, ist Basis des Anspruchs um die Aktivfläche der photovoltaischen Beschichtungslagen Fig. 38 der so modifizierten Deckelemente "strahlungsoffen" zu halten.
In der Realisierung über die Verfahren, wie zum Beispiel geeigneter Lotus-Effekt-Beschichtungen oder aber Antigraffityoberflächen, ist eine Umsetzung möglich.
Die Kombination dieser Eigenschaft mit den erfindungsgemäß beanspruchten Eigenschaften, beziehungsweise Funktionen, der Oberfläche eines so ausgelegten Deckelementes bereiten den Anspruch auf.
Die verfahrenstechnische Umsetzung, respektive das Vorhalten dieser Verfahren ist nicht direkter Teil diese Anspruchs.
23. Roof tile according to claim 1, characterized in that the disturbing organic growth on the surface of the covering elements which is freely accessible to light can be prevented by the surface design in the boundary layer ( 21 ).
The feature of the formation of a self-cleaning surface in combination with the photovoltaic functionality of the externally visible cover element surface forms this requirement.
The provision of a missing adhesive base, preferably realized by creating a microstructured surface, is the basis of the claim to keep the active surface of the photovoltaic coating layers Fig. 38 of the cover elements modified in this way "radiation-open".
Implementation is possible using processes such as suitable lotus effect coatings or anti-graffiti surfaces.
The combination of this property with the properties or functions claimed according to the invention of the surface of a cover element designed in this way prepares the claim.
The procedural implementation or the provision of these procedures is not a direct part of this claim.
24. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination aus solarthermischer Wirkung (Wärmegewinnung) und photovoltaischer Arbeitsweise (Stromerzeugung) auf modifizierten Deckelementen (Dachziegel, Dachsteine, Pfannen auch aus Gläsern und Kunststoffen und ähnliches) grundsätzlich möglich ist, wenn diese Elemente durch Überlappungsbereiche gekennzeichnet sind. Diese Überlappungsbereiche decken Teilbereiche der Elemente in ihrer Projektion ab. Die einseitige Gesamtfläche des Ziegels abzüglich der Deckbreite diese Ziegels steht für diesen Bereich. In diesen Teilbereichen befinden sich geeignete, verdeckt vorliegende Geometrien zur Realisierung obiger Kombination. 24. Roof tile according to claim 1, characterized in that the combination of solar thermal effect (heat generation) and photovoltaic operation (electricity generation) on modified covering elements (roof tiles, roof tiles, pans also made of glass and plastics and the like) is basically possible if these elements are characterized by overlapping areas. These overlapping areas cover partial areas of the elements in their projection. The one-sided total area of the tile minus the covering width of this tile represents this area. In these partial areas there are suitable, concealed geometries for realizing the above combination. 25. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bewußt in der Grenzfläche zur Umwelt und Umgebung ein hydrophober (wasserabweisender) Oberflächenzustand durch abgestimmte Konditionierungen der letzten Beschichtungslage (21) Oberfläche vorgehalten wird.
In der Kombination dieser Oberflächen mit großen Randwinkeln (größer 60°) und der darunterbefindlichen phetovoltaisch, sensitiven Zwischenlagensystems ist ein gekennzeichnetes Merkmal die Aktivität der photovoltaisch . arbeitenden Zwischenlage indirekt zu sichern.
Diese Sicherungsfunktion wird erfüllt durch Eigenschaften, welche direkt verknüpft sind mit dem hydrophoben Oberflächenzustand der letzten Beschichtungslage (21); Begrifflichkeiten wie wenig verschmutzend, selbstreinigend, bewuchshemmend sind unter andern Synonyme für die merkmalsbedingte Kombination im Mehrlagenschichtsystem.
25. Roof tile according to claim 1, characterized in that a hydrophobic (water-repellent) surface condition is deliberately maintained in the interface with the environment and surroundings by coordinated conditioning of the last coating layer ( 21 ) surface.
In the combination of these surfaces with large edge angles (greater than 60°) and the underlying photovoltaic, sensitive interlayer system, a distinctive feature is to indirectly secure the activity of the photovoltaically operating interlayer.
This security function is fulfilled by properties which are directly linked to the hydrophobic surface condition of the last coating layer ( 21 ); terms such as low-soiling, self-cleaning, anti-fouling are among others synonyms for the feature-related combination in the multi-layer system.
26. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine hydrophile Oberfläche (wasserliebend) in der Paarung mit der photovoltaisch wirkenden Zwischenlage als Merkmal der Erfindung zugrunde liegt.
Der als hydrophil benannter Oberflächenzustand der letzten Beschichtungslage (21) sind durch Randwinkel gekennzeichnet, die bei ca. kleiner 30° beginnen. Diese Größenordnungen der Randwinkel hat zur Folge das die Adhäsionsarbeit erhöht wird!
Der Oberflächenzustand, charakterisiert durch kleine Randwinkel, welcher die letzte Beschichtungslage (21) auszeichnet, kann durch Gewährleistung einer permanenten Transparenz die photovoltaische Funktionalität der Zwischenlage (23) vorbereiten.
Die Kombination bewirkt eine Synergie mit der Folge, daß solch konditionierte Grenzflächen sich beschlagsfrei als eine merkmalsbezogene Eigenschaft charakterisieren lassen.
Beim hydrophilen Oberflächenzustand sind Schmutzablagerungen feststellbar, welche allerdings gleichmäßiger verteilt sein können und wahrscheinlich in der Menge geringer vorliegen.
26. Roof tile according to claim 1, characterized in that a hydrophilic surface (water-loving) in combination with the photovoltaically acting intermediate layer is the basis of the invention as a feature.
The surface condition of the last coating layer ( 21 ), which is referred to as hydrophilic, is characterized by contact angles that begin at approximately less than 30°. This magnitude of the contact angle results in the adhesion work being increased!
The surface condition, characterized by small contact angles, which characterizes the last coating layer ( 21 ) can prepare the photovoltaic functionality of the intermediate layer ( 23 ) by ensuring permanent transparency.
The combination creates a synergy with the result that such conditioned interfaces can be characterized without fogging as a feature-related property.
In the hydrophilic surface condition, dirt deposits can be detected, although they may be more evenly distributed and probably present in smaller quantities.
27. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Kopplung und Verbindung zum Verbraucherstromkreis mittels der Befestigungsmittel erfolgen kann unter Einsatz von geeigneten Unterlegscheiben.
Ausführungsgemäß gehört dazu der Typ "Fächerscheibe".
27. Roof tile according to claim 1, characterized in that the electrically conductive coupling and connection to the consumer circuit can be made by means of the fastening means using suitable washers.
According to the design, this includes the "fan disk" type.
28. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kopplung durch abgestimmte Plug- and Play-Vorrichtungen vorgenommen werden kann. 28. Roof tile according to claim 1, characterized in that the electrical coupling can be carried out by coordinated plug-and-play devices. 29. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ansicht R, beziehungsweise die Fig. 21, die Verlegung des Kollektorschlauchs (3) in "selbstheilender" Weise zeigt. Durch diese Ausführung besteht im Kollektorschlauch (3) ein leichter Unterdruck. Bei Undichheiten des Schlauchs (3) kann dadurch das Gesamtvolumen der umlaufenden Wärmeträgerflüssigkeit nicht austreten. Es werden hauptsächlich 2 geschlossene Flüssigkeitsbehälter in Fig. 22 gezeigt, deren Niveau sich unterhalb des Schlauchsystems befindet. Durch deren Höhenunterschied untereinander bewirken diese Behältnisse den Fluß der Wärmeträgerflüssigkeit auch durch den herrschenden Unterdruck im Kollektorschlauch (3) Die Behälter ausgewiesen in Fig. 23 korrespondieren über Austauscherluftleitung "L" untereinander und sind über Niveauregelsysteme auf feste Minimal- und Maximalflüssigkeitsstände ausgelegt. 29. Roof tile according to claim 1, characterized in that the view R, or Fig. 21, shows the installation of the collector hose ( 3 ) in a "self-healing" manner. This design creates a slight negative pressure in the collector hose ( 3 ). If the hose ( 3 ) is leaky, the total volume of the circulating heat transfer fluid cannot escape. Fig. 22 mainly shows 2 closed fluid containers, the level of which is below the hose system. Due to the difference in height between them, these containers also cause the flow of the heat transfer fluid through the prevailing negative pressure in the collector hose ( 3 ). The containers shown in Fig. 23 correspond to one another via exchanger air line "L" and are designed for fixed minimum and maximum fluid levels via level control systems. 30. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Fig. 25 mit den Merkmal (5) in Form einer weiteren zweiteiligen Wasserabweisrippe konstruktivverändert ist. Der erhöhten Regensicherheit wird durch diese optionale Maßnahme entsprochen, da ablaufende Regenwasserströme durch diese erhabene Abweiserrippe (zweigeteilt) (5) mit einer dammartigen Wirkfunktion davon abgehalten werden auf die Unterkonstruktion, zum Beispiel in Ausprägung eines Warmdaches, durchsickern, beziehungsweise durchdringen zu können. Die konstruktive Änderung, vermittelt durch das Merkmal (9) genügt damit auch den Anspruch einen erhöhten Bedürfnis der Schutzwirkung gegenüber der Möglichkeit des Eindringens von Regenwasser mit Blick auf die Unterkonstruktion. 30. Roof tile according to claim 1, characterized in that Fig. 25 is structurally modified with the feature ( 5 ) in the form of a further two-part water-deflecting rib. The increased rain protection is met by this optional measure, since running-off rainwater streams are prevented by this raised deflector rib (divided into two) ( 5 ) with a dam-like effect from seeping through or penetrating the substructure, for example in the form of a warm roof. The structural change, conveyed by the feature ( 9 ), therefore also satisfies the requirement of an increased need for protection against the possibility of rainwater penetrating the substructure. 31. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass unter Weglassung der erhabenen Materialerhebung in seiner Dreiecksform (4) und der Verlängerung der inneren Seitenfalzrippe (8) der Fig. 26 der Abführung des ablaufenden Regenwassers genügt werden kann. 31. Roof tile according to claim 1, characterized in that the drainage of the running-off rainwater can be achieved by omitting the raised material elevation in its triangular shape ( 4 ) and the extension of the inner side rib ( 8 ) of Fig. 26. 32. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Merkmal (15) einer dreidimensionalen gestalteten Werkstofferhebung in Dreiecksform von der Grundfläche her in Fig. 27 eine konstruktive Veränderung dergestalt abgibt, dass die bekannte wasserableitende Nase (erhabene Materialdreieck) in sich steiler ausgelegt wird. Durch diese Maßnahme entsteht ein tiefgelegter Kanal zwischen den Merkmal (8), also der inneren Seitenfalzrippe, und dem veränderten erhabenen Materialdreieck (15) für die gerichtete Abführung des Regenwassers. 32. Roof tile according to claim 1, characterized in that the feature ( 15 ) of a three-dimensionally designed material elevation in triangular shape from the base area in Fig. 27 provides a structural change in such a way that the known water-draining nose (raised material triangle) is designed to be steeper. This measure creates a deep channel between the feature ( 8 ), i.e. the inner side rib, and the modified raised material triangle ( 15 ) for the directed drainage of rainwater. 33. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mit den Merkmal (2) mehrerer rechteckiger Werkstofferhebungen integral eingebunden in die jeweiligen Seitenfalzrippen in dieser konstruktiven Veränderung einer örtlich begrenzten Verdickung bewirkt, dargestellt in der Fig. 28 und der Fig. 29. Der Kollektorschlauch (3) wird in Folge durch eine veränderte äußere Seitenfalznut in seiner Verlegerinne, aufgrund der punktuell Abstandsminimierung zwischen den beiden Seitenfalzrippen, geklemmt, fixiert und geführt. 33. Roof tile according to claim 1, characterized in that with the feature ( 2 ) of several rectangular material elevations integrally incorporated into the respective side fold ribs in this structural change of a locally limited thickening is brought about, shown in Fig. 28 and Fig. 29. The collector hose ( 3 ) is subsequently clamped, fixed and guided by a modified outer side fold groove in its laying channel, due to the point-wise minimization of the distance between the two side fold ribs. 34. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der doppelfalzige Ziegel mit Blick auf den Kollektorschlauch (3) konstruktiv einen weiteren 3. Falz für dessen Aufnahme, wie ausgewiesen in Fig. 30, erhält. 34. Roof tile according to claim 1, characterized in that the double-fold tile with a view to the collector hose ( 3 ) is structurally provided with a further third fold for receiving it, as shown in Fig. 30. 35. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Ziegelelement, gemäß Merkmal (12) der Fig. 31 konstruktiv am rechten Rand der 2. inneren Kopffalzrippe verändert wird.
Durch Weglassung eines Teilstücks der Rippe (12) ist optional eine erhöhte Regensicherheit, beziehungsweise Regenschutz zu erreichen.
35. Roof tile according to claim 1, characterized in that the tile element, according to feature ( 12 ) of Fig. 31, is structurally modified at the right edge of the 2nd inner head rebate rib.
By omitting a portion of the rib ( 12 ), increased rain resistance or rain protection can optionally be achieved.
36. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Ansicht R mit der "selbstheilenden" Verlegung ein optionale Modifikation gemäß der Fig. 32 erfährt. Diese konstruktive Modifikation sieht vor die voneinander getrennten Teilkreisläufe, gekennzeichnet durch separaten Steig- und Fallleitungen, zu verlegen. Jeder so separierte Schlauchkreislauf erfüllt im Ziegelbereich seine Funktion nur noch mit ablaufenden Fluss, sprich über den Aufbau von Unterdruck. 36. Roof tile according to claim 1, characterized in that view R with the "self-healing" installation undergoes an optional modification according to Fig. 32. This structural modification provides for the installation of the separate partial circuits, characterized by separate risers and fall pipes. Each hose circuit separated in this way only fulfills its function in the tile area with the flow running out, i.e. by building up negative pressure. 37. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die 2. innere Kopffalzrippe in der Längsausdehnung zu verändern ist zur Schaffung von hinreichend ausgeprägtes Planität für die Beschichtung mit den photovoltaischen Teilsystem. Das konstruktive Merkmal (11) in Fig. 44 kennzeichnet diese Veränderung dergestalt, dass durch partielle bewusste Weglassung eines Teils der inneren (zweiten) Kopffalzrippe (11) diese Planität erzielt wird. Die Unterbrechung der durchgängigen Ausprägung dieser innenliegenden, zweiten Kopffalzrippe (11) bedingt aus einen vorbereitenden Anspruch heraus die photovoltaische Teilfunktionalität. 37. Roof tile according to claim 1, characterized in that the 2nd inner head rebate rib is to be changed in the longitudinal extent to create sufficiently pronounced flatness for the coating with the photovoltaic subsystem. The structural feature ( 11 ) in Fig. 44 characterizes this change in such a way that this flatness is achieved by partially and deliberately omitting part of the inner (second) head rebate rib ( 11 ). The interruption of the continuous expression of this inner, second head rebate rib ( 11 ) requires the photovoltaic sub-functionality from a preparatory claim. 38. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mit den Merkmal (49) der Fig. 45 konstruktiv die mittlere Aufhängenase verändert wird. Erzielt wird mit diesen . konstruktiven Eingriff und Veränderung die kippfreie Positionierung und Kontaktierung die Vorbereitung des Voltatherm-Dachziegels zu realisieren. Durch diese konstruktive Veränderung in Form einer Dimensionshalbierung der mittleren Aufhängenase Merkmal (49) wird dies realisiert. 38. Roof tile according to claim 1, characterized in that the middle suspension lug is structurally modified with the feature ( 49 ) of Fig. 45. This structural intervention and change achieves the tilt-free positioning and contacting of the preparation of the Voltatherm roof tile. This is achieved by this structural change in the form of halving the dimensions of the middle suspension lug feature ( 49 ). 39. Dachziegel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass andere geometrische Ausführungen, zum Beispiel in Dreieck- oder Rundform miteinander kombinierbar sind. Die beispielhaft benannten Formen eines Rechteckes, eines Dreiecks, bzw. der Rundform, beziehen sich auf die spezifischen Grundflächen vorbenannter, konstruktiven Merkmale (49).
Die Veränderung über die Einflussnahme auf die geometrische Form übt auf die grundsätzlich angestrebte Funktionserfüllung keinen wesentlichen Einfluss aus. Die erreichten Funktionen bleiben unbeeinflusst durch und Blick auf die fallweise geänderte geometrische Formenrealisierung.
39. Roof tile according to claim 1, characterized in that other geometric designs, for example in triangular or round shape, can be combined with one another. The exemplary shapes of a rectangle, a triangle or the round shape refer to the specific base areas of the aforementioned structural features ( 49 ).
The change by influencing the geometric shape does not have a significant impact on the fundamentally desired fulfillment of the function. The functions achieved remain unaffected by and in view of the case-by-case changes in the geometric shape implementation.
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